(57)【要約】  噴霧システムの種々の構成要素が提供される。噴霧システムは、噴霧媒体をターゲットに向かって加速するための噴霧器と、静電荷を噴霧媒体に付与するための制御可能な帯電器とを有してもよい。噴霧媒体に付与される静電荷は、制御可能な帯電器によって経時的に変化されてもよい。このように、飛行中及びターゲットに到達する噴霧媒体の特性が制御されてもよい。【選択図】図１
2021509356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧システムであって、
噴霧媒体を提供するように構成され、帯電アレイを備える噴霧器と、
前記噴霧媒体を静電的に帯電するために、駆動波形に従って前記帯電アレイを電気的に帯電するように構成される制御可能な帯電器と、を備え、
制御可能な前記帯電器は、前記駆動波形を選択し、前記噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷の極性の少なくとも一つを制御する、
噴霧システム。
【請求項２】
請求項１に記載の噴霧システムであって、
内蔵型ユニットとして、前記噴霧器によって支持されて前記噴霧器と機械的に連通する前記噴霧媒体のためのリザーバを有する噴霧媒体源をさらに備える、
噴霧システム。
【請求項３】
請求項１に記載の噴霧システムであって、
前記噴霧媒体に運動を与え、前記噴霧器から前記噴霧媒体を噴射する噴霧媒体加速器をさらに備える、
噴霧システム。
【請求項４】
請求項３に記載の噴霧システムであって、
前記噴霧媒体加速器は、ポンプ及びファンのうちの少なくとも一つを備える、
噴霧システム。
【請求項５】
請求項３に記載の噴霧システムであって、
制御可能な前記帯電器は、第１の時間に前記噴霧媒体を静電的に帯電させる前記駆動波形を選択することで、前記第１の時間の後の第２の時間に前記噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷極性の少なくとも一つの制御を行い、前記第２の時間は、ターゲットへの前記噴霧媒体の接触の時である、
噴霧システム。
【請求項６】
請求項５に記載の噴霧システムであって、
制御可能な前記帯電器のセンサへの前記噴霧器の電気接続部を有する本体検知接続部をさらに備え、
前記センサは、前記噴霧器の電位を測定する、
噴霧システム。
【請求項７】
請求項５に記載の噴霧システムであって、
前記噴霧媒体加速器を通過する前記噴霧媒体の制御可能な前記帯電器のセンサへの電気接続部を有する媒体検知接続部をさらに備え、
前記センサは、前記噴霧媒体の電位を測定する、
噴霧システム。
【請求項８】
請求項７に記載の噴霧システムであって、
制御可能な前記帯電器の前記センサへの前記噴霧器の電気接続部を含む本体検知接続部をさらに備え、
前記センサは、前記噴霧器の電位を測定する、
噴霧システム。
【請求項９】
請求項５に記載の噴霧システムは、
前記噴霧媒体加速器を通過する前記噴霧媒体の制御可能な前記帯電器のセンサへの電気接続部を有する媒体検知接続部と、
制御可能な前記帯電器の前記センサへの前記噴霧器の電気接続部を有する本体検知接続部と、をさらに備え、
前記センサは、（ｉ）前記噴霧媒体接続部及び（ｉｉ）前記本体検知接続部のうちの少なくとも一つに対する（ａ）入力又は（ｂ）出力のうちの少なくとも一つの流れの電流を測定し、前記帯電器のコントローラは、前記電流に基づいて、前記噴霧媒体に与えられる静電荷の量を決定する、
噴霧システム。
【請求項１０】
請求項２に記載の噴霧システムであって、
前記帯電アレイは、前記噴霧媒体源から噴霧媒体加速器を通って移動する前記噴霧媒体の経路の少なくとも一部を提供する導電体を備え、
前記帯電アレイは、駆動波形で前記帯電アレイに通電するように選択可能に構成された制御可能な前記帯電器のドライバに接続される、
噴霧システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の噴霧システムであって、
ターゲットプロファイルデータベース、速度プロファイルデータベース、及び飛行経路プロファイルデータベースからデータを記憶及び取得するように動作可能であり、データに応じてドライバに命令を提供するように動作可能なプロセッサを有するコントローラをさらに備える、
噴霧システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の噴霧システムであって、
前記ターゲットプロファイルデータベースは、（ｉ）ターゲットの誘電率、（ｉｉ）前記ターゲットの静電荷散逸の時定数、（ｉｉｉ）前記ターゲットの多孔度、及び（ｉｖ）前記ターゲットの水分含量のうちの少なくとも一つに基づいて、駆動波形を成形するための命令を含む、
噴霧システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の噴霧システムであって、
前記飛行経路データベースは、（ｉ）前記噴霧器とターゲットとの間の噴霧媒体の飛行時間、（ｉｉ）前記ターゲットの電荷量、（ｉｉｉ）前記ターゲットの電位、（ｉｖ）前記ターゲットの電荷極性、及び（ｖ）前記ターゲットの電荷散逸率のうちの少なくとも一つに基づいて、駆動波形を成形するための命令を含む、
噴霧システム。
【請求項１４】
請求項１０に記載の噴霧システムであって、
前記駆動波形は、前記噴霧媒体とターゲットとの間の所望の静電ポテンシャル差及び前記ターゲットに対する所望の静電極性で、前記噴霧媒体を前記ターゲットに到達させるように成形され、これにより前記噴霧媒体は前記ターゲットに付着することが促される、
噴霧システム。
【請求項１５】
請求項１１に記載の噴霧システムであって、
制御可能な前記帯電器は、第１の時間に前記駆動波形を制御し、前記噴霧媒体のターゲットへの接触の時に対応する第２の時間に、前記噴霧媒体の電荷の大きさを第１のパラメータ内に収め、
前記第１のパラメータは、センサに応答してコントローラによって決定される目標電荷の大きさを有する、
噴霧システム。
【請求項１６】
請求項１１に記載の噴霧システムであって、
制御可能な前記帯電器は、前記噴霧媒体のターゲットへの接触の時点に第１のパラメータ内となるように前記噴霧媒体の帯電極性を制御する、
噴霧システム。
【請求項１７】
噴霧方法であって、
噴霧媒体を提供し、帯電アレイを有するように構成された噴霧器を提供することを含み、
前記噴霧媒体を静電的に帯電するために、駆動波形に従って前記帯電アレイを電気的に帯電するように構成された制御可能な帯電器を提供すること、
及び制御可能な前記帯電器によって、前記噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷の極性の少なくとも一つを制御する前記駆動波形を選択することを含む、
噴霧方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の噴霧方法であって、
制御可能な前記帯電器は、前記駆動波形を選択して、前記噴霧媒体のターゲットへの接触の時における前記噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷極性の少なくとも一つを制御する、
噴霧方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の噴霧方法であって、
前記噴霧媒体に運動を与え、前記噴霧器から前記噴霧媒体を噴射する噴霧媒体加速器を提供すること、
前記噴霧媒体加速器を通過する前記噴霧媒体の制御可能な前記帯電器のセンサへの電気接続部を含む、媒体検知接続を提供すること、
及び制御可能な前記帯電器の前記センサへの前記噴霧器の電気接続部を含む本体検知接続部を提供することを含み、
前記センサは、（ｉ）前記噴霧媒体接続部及び（ｉｉ）前記本体検知接続部のうちの少なくとも一つに対する（ａ）入力又は（ｂ）出力のうちの少なくとも一つを流れる電流を測定し、
前記帯電器のコントローラは、前記電流に基づいて前記噴霧媒体に付与される静電荷の量を決定する、
噴霧方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の噴霧方法であって、
内蔵型ユニットとして、前記噴霧器によって支持されて前記噴霧器と機械的に連通する前記噴霧媒体のためのリザーバを備える噴霧媒体源を提供することを含み、
前記帯電アレイは、前記噴霧媒体源から噴霧媒体加速器を通って移動する前記噴霧媒体の経路の少なくとも一部を提供する導電体を有し、
前記帯電アレイは、前記駆動波形で前記帯電アレイに通電するように、選択可能に構成された制御可能な前記帯電器のドライバに接続され、
ターゲットプロファイルデータベース、速度プロファイルデータベース、及び飛行経路プロファイルデータベースからデータを記憶及び取得するように動作可能であり、前記データに応じて前記ドライバに命令を提供するように動作可能なプロセッサを備えたコントローラを提供することを含む、
噴霧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は静電噴霧器に関し、より詳細には、制御可能な帯電器を備えた静電噴霧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、発明者としてサイズ・マイケル・エルを指名する、２０１７年１２月２９日に出願された「静電噴霧器」という名称の米国仮特許出願第６２／６１２，１３５号の優先権および利益を主張し、任意の目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
静電噴霧器は、荷電粒子とターゲットデバイスとの間に電位差を与えるために使用される。しかしながら、多くの場合、静電荷が静電噴霧器上に蓄積する。しばしば、この電荷の蓄積を消散させるために、接地リード線が静電噴霧器、オペレータ、またはオペレータの衣服に接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような噴霧は、相対移動度で行われることが頻繁に望まれる。さらに、多くの場合、静電荷は、粒子が噴霧されるターゲット表面上に蓄積する。多くの場合、このような電荷の蓄積は、到達する荷電粒子とターゲット表面との間の電位差を減少させ、表面への粒子の引力および付着を弱める。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
噴霧システムが提供される。噴霧システムは、噴霧器及び制御可能な帯電器を含んでもよい。噴霧器は、噴霧媒体を提供し、帯電アレイを有するように構成されてもよい。制御可能な帯電器は、噴霧媒体を静電的に帯電するために、駆動波形に従って帯電アレイを電気的に帯電するように構成されてもよい。種々の例において、制御可能な帯電器は、駆動波形を選択し、噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷の極性の少なくとも一つを制御する。
【０００６】
噴霧システムはまた、噴霧媒体源を有してもよい。噴霧媒体源は、内蔵型ユニットとして噴霧器によって支持されて噴霧器と機械的に連通する噴霧媒体のためのリザーバであってもよい。
【０００７】
噴霧システムは、噴霧媒体加速器を有してもよい。噴霧媒体加速器は、噴霧媒体に運動を与え、噴霧器から噴霧媒体を噴射してもよい。さらに、噴霧媒体加速器は、ポンプであってもよい。さらなる例において、噴霧媒体はファンであってもよい。噴霧媒体加速器は、ポンプおよびファンのうちの少なくとも一つであってもよい。
【０００８】
噴霧システムの種々の実施形態において、制御可能な帯電器は、第１の時間に噴霧媒体を静電的に帯電させる駆動波形を選択することで、第１の時間の後の第２の時間に噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷極性の少なくとも一つの制御を行う。第２の時間は、ターゲットへの噴霧媒体の接触の時であってもよい。
【０００９】
噴霧システムは、本体検知接続部を含んでもよい。本体検知接続部は、制御可能な帯電器のセンサへの噴霧器の電気接続部であってもよい。センサは、噴霧器の電位を測定してもよい。
【００１０】
噴霧システムは、媒体検知接続部を含んでもよい。媒体検知接続部は、噴霧媒体加速器を通過する噴霧媒体の制御可能な帯電器のセンサへの電気接続部であってもよい。センサは、噴霧媒体の電位を測定してもよい。
【００１１】
噴霧システムは、媒体検知接続部と本体検知接続部との両方を含んでもよい。媒体検知接続部は、噴霧媒体加速器を通過する噴霧媒体の制御可能な帯電器のセンサへの電気接続部であってもよい。本体検知接続部は、制御可能な帯電器のセンサへの噴霧器の電気接続部であってもよい。センサは、（ｉ）噴霧媒体接続部および（ｉｉ）本体検知接続部のうちの少なくとも一つに対する（ａ）入力または（ｂ）出力のうちの少なくとも一つの流れの電流を測定してもよい。帯電器のコントローラは、電流に基づいて、噴霧媒体に与えられる静電荷の量を決定してもよい。
【００１２】
噴霧システムの帯電アレイは、導電体を含んでもよい。導電体は、噴霧媒体源から噴霧媒体加速器を通って移動する噴霧媒体の経路の少なくとも一部を提供してもよい。帯電アレイは、駆動波形で帯電アレイに通電するように選択可能に構成された制御可能な帯電器のドライバに接続されてもよい。
【００１３】
噴霧システムは、コントローラを有してもよい。コントローラは、ターゲットプロファイルデータベース、速度プロファイルデータベース、および飛行経路プロファイルデータベースからデータを記憶および取得するように動作可能であり、データに応じてドライバに命令を提供するように動作可能なプロセッサであってもよい。ターゲットプロファイルデータベースは、（ｉ）ターゲットの誘電率、（ｉｉ）ターゲットの静電荷散逸の時定数、（ｉｉｉ）ターゲットの多孔度、および（ｉｖ）ターゲットの水分含量のうちの少なくとも一つに基づいて、駆動波形を成形するための命令を含んでもよい。飛行経路データベースは、（ｉ）噴霧器とターゲットとの間の噴霧媒体の飛行時間、（ｉｉ）ターゲットの電荷量、（ｉｉｉ）ターゲットの電位、（ｉｖ）ターゲットの電荷極性、および（ｖ）ターゲットの電荷散逸率のうちの少なくとも一つに基づいて、駆動波形を成形するための命令を含んでもよい。
【００１４】
噴霧システムの種々の例において、駆動波形は、噴霧媒体とターゲットとの間の所望の静電ポテンシャル差及びターゲットに対する所望の静電極性で、噴霧媒体をターゲットに到達させるように成形される。このように、噴霧媒体は、ターゲットに付着することが促される。
【００１５】
噴霧システムの種々の例において、制御可能な帯電器は、第１の時間に駆動波形を制御し、噴霧媒体のターゲットへの接触の時に対応する第２の時間に、噴霧媒体の電荷の大きさを第１のパラメータ内に収めるようにする。第１のパラメータは、センサに応答してコントローラによって決定される目標電荷の大きさであってもよい。さらに、制御可能な帯電器は、噴霧媒体のターゲットへの接触の時点に、第１のパラメータ内となるように噴霧媒体の帯電極性を制御してもよい。
【００１６】
噴霧方法が提供される。この方法は、噴霧媒体を提供するように構成された帯電アレイを有する噴霧器を提供することを含んでもよい。本方法は、噴霧媒体を静電的に帯電するために、駆動波形に従って帯電アレイを電気的に帯電するように構成された制御可能な帯電器を提供することも含んでもよい。さらに、この方法は、制御可能な帯電器によって、噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷の極性の少なくとも一つを制御する駆動波形を選択することを含んでもよい。本方法の種々の実施形態において、制御可能な帯電器は、駆動波形を選択して、噴霧媒体のターゲットへの接触の時における噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷極性の少なくとも一つを制御する。
【００１７】
さらに、この方法は、噴霧媒体に運動を与え、噴霧器から噴霧媒体を噴射するために、噴霧媒体加速器を提供することも含んでもよい。この方法は、噴霧媒体加速器を通過する噴霧媒体の制御可能な帯電器のセンサへの電気接続部を含む、媒体検知接続を提供することを含んでもよい。また、制御可能な帯電器のセンサへの噴霧器の電気接続部を含む本体検知接続部が提供されてもよい。種々の例において、センサは、（ｉ）噴霧媒体接続部および（ｉｉ）本体検知接続部のうちの少なくとも一つに対する（ａ）入力または（ｂ）出力のうちの少なくとも一つを流れる電流を測定する。帯電器のコントローラは、電流に基づいて噴霧媒体に付与される静電荷の量を決定する。
【００１８】
この方法は、さらなる態様を含んでもよい。例えば、本方法は、噴霧媒体源を提供することを含んでもよい。噴霧媒体源は、内蔵ユニットとして噴霧器によって支持されて噴霧器と機械的に連通する噴霧媒体のためのリザーバを含んでもよい。帯電アレイは、噴霧媒体源から噴霧媒体加速器を通って移動する噴霧媒体の経路の少なくとも一部を提供する導電体を含んでもよい。帯電アレイは、駆動波形で帯電アレイに通電するように、選択可能に構成された制御可能な帯電器のドライバに接続されてもよい。最終的に、コントローラは、ターゲットプロファイルデータベース、速度プロファイルデータベース、および飛行経路プロファイルデータベースからデータを記憶および取得するように動作可能であり、データに応じてドライバに命令を提供するように動作可能なプロセッサを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本開示の主題は、本明細書の最後の部分において、特に指摘され、明確に特許請求される。しかしながら、本開示のより完全な理解は、図面に関連付けて考慮されるときに、詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって、最もよく得られる可能性がある。図面において、同様の数字は、同様の要素を示している。
【００２０】
【図１】図１は、種々の実施形態において、飛行経路に沿って飛行中の噴霧媒体に関連し、かつ蓄積した噴霧媒体を有するターゲットに関連する噴霧システムを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、種々の実施形態における、噴霧システムのニュートラル駆動波形を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、種々の実施形態における、噴霧システムの正のビルドアップ補正駆動波形を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、種々の実施形態における、噴霧システムの負のビルドアップ補正駆動波形を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図３Ａは種々の実施形態における、携帯型アプリケーション装置を含む噴霧システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、種々の実施形態による、リモートアプリケーシ装置を含む噴霧システムの例示的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書における例示的な実施形態の詳細な説明は、例示として例示的な実施形態およびそれらの最良の形態を示す添付の図面を参照する。これらの例示的な実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にするのに十分に詳細に記載されているが、当然ながら他の実施形態を実現することができ、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、論理的、化学的、および機械的な変更を行うことができる。したがって、本明細書の詳細な説明は、例示のみを目的として提示されており、限定を目的として提示されていない。例えば、方法またはプロセスの説明のいずれかで列挙されたステップは、任意の順序で実行されてもよく、必ずしも提示された順序に限定されない。
【００２２】
本明細書の開示の種々の態様は、静電ミスト噴霧器システム、方法、および装置を確立するために組み合わせて実装されてもよい。一般に、物質の静電帯電は、物質に電子を加えるか又は物質から電子を除いて物質を帯電させることによって、帯電した物質上に電子の不均衡を作り出す。種々の例において、静電荷は、ある場所から別の場所への荷電イオンの物理的な動きを介して蓄積する。イオンは、一または複数の電子の損失または獲得に関連する、帯電した原子または原子群である。イオンは、一又は複数の余分な電子を有して負に帯電していてもよいし、一又は複数のより少ない電子を有して正に帯電していてもよい。
【００２３】
種々の例において、装置は静電的に帯電した物質がターゲット物体に引き付けられ及び／又は付着されるように、ターゲット物体に向けて静電的に帯電した物質を噴霧するように実装されてもよい。静電帯電装置は、帯電した物質とターゲット物体との間に電位差を与える。種々の例において、静電帯電装置は一方の極性の帯電物質を放出し、正または負に帯電した物質を生成する。物質の帯電において、電子は、対応する共役電荷が静電帯電装置上に蓄積するように、物質に付加されるか又は物質から除去される。
【００２４】
本明細書で論じられるように、種々の実施形態において、静電帯電装置は物質の制御された双極放電を含むことができ、これは、物質が所望の駆動波形に従って、正および負に交互に帯電され得ることを意味する。波形の形状は、静電帯電装置とターゲットとの間の距離、ターゲットへの飛行中の静電帯電物体の速度、静電帯電装置の電圧および電流特性、ならびにターゲットおよび静電帯電装置の測定された挙動に応じて選択されてもよい。さらに、帯電波形は、基準に対する正極性、負極性、又は正極性及び負極性の一連の帯電パルスを含んでもよく、その周波数、パルス幅、間隔、及び他の特性は、放出された帯電物質とターゲットとの間の電位差を、放出された帯電物質のターゲットへの接触点で高めるように選択してもよい。
【００２５】
例えば、ターゲットは蓄積された電荷を示してもよく、この電荷は極性を有してもよく、経時的に消失または増加してもよい。したがって、帯電波形への変化は、噴霧媒体がターゲットに到達するように放出された帯電噴霧媒体の各量とターゲットとの間の所望の電位差の維持を強化してもよい。
【００２６】
さらに、帯電波形の前述の態様は、例えば、経時的に正および負の電荷の蓄積のバランスをとることによって、静電ミスト噴霧器及び／又はそのオペレータ上の電荷蓄積を減少させるように選択されてもよい。したがって、静電帯電システムはターゲットへの噴霧媒体の蓄積／付着を強化し、静電ミスト噴霧器のイオンの不均衡をさらに改善するように構成可能であるといえる。
【００２７】
図１を参照すると、噴霧システム２は、飛行経路８に沿った飛行中の噴霧媒体３６に関連し、また蓄積された噴霧媒体３８を有するターゲット１０に関連して示されている。噴霧システム２は、ターゲット１０に向かって噴霧媒体を加速するように構成された噴霧器４と、飛行中の噴霧媒体３６に静電荷を付与するように構成された制御可能な帯電器６と、を含んでもよい。このように、電動式にチャージされた噴霧媒体は、ターゲット１０に接触し、蓄積された噴霧媒体３８として蓄積されてもよい。
【００２８】
噴霧器４は、噴霧システム２から噴霧媒体を射出し、制御可能な帯電器６と相互動作してその上に静電荷を付与するように構成された種々の態様を含んでもよい。例えば、噴霧器４は、噴霧媒体源１２を含んでもよい。噴霧媒体源１２は、噴霧媒体加速器１４などの噴霧器４の他の態様による加速のための噴霧媒体のリザーバを含んでもよい。種々の実施形態において、噴霧媒体源１２は、内蔵型のユニットとして、噴霧器４に支持されて噴霧器４と機械的に連通するリザーバを備えてもよい。さらなる実施形態において、噴霧媒体源１２が噴霧器４に接続される遠隔配置されたリザーバを含んでもよい。例えば、導管、チューブ、または任意の他の機構などの経路によって接続される遠隔配置されたリザーバがあってもよく、それによって、噴霧媒体は、保管場所から噴霧媒体加速器１４などの噴霧器４の態様へ運ばれてもよい。
【００２９】
種々の実施形態において、噴霧器４は噴霧媒体加速器１４を含んでもよい。噴霧媒体加速器１４は、噴霧媒体に運動を与え、噴霧媒体を飛行中の噴霧媒体３６として噴霧器４から噴射するように構成された態様を含んでもよい。種々の例において、噴霧媒体加速器１４は、ファン、ポンプ、ピストン、回転ケージ、インペラ、及び／又は任意の他の並進または回転速度付与装置を備えてもよい。
【００３０】
噴霧器４は、本体検知接続部２０を含んでもよい。本体検知接続部２０は、噴霧器４と電気的に連通し、センサ３０などの制御可能な帯電器６の態様に噴霧器４を電気的に接続するように構成された、導電性特徴を備えてもよい。このように、噴霧器４の一態様の電位が監視されもよい。例えば、噴霧器４は、噴霧器４を保持するユーザによって向けられるとき、ターゲット１０に向かって噴霧媒体を加速するように構成された携帯型装置を備えてもよい。本体検知接続部２０は、携帯型装置の電位を検出し得る。
【００３１】
さらに、上述の噴霧媒体加速器１４は、媒体検知接続部１６をさらに備えてもよい。媒体検知接続部１６は、噴霧媒体加速器１４と電気的に連通し、及び／又は噴霧媒体加速器１４を通過する噴霧媒体、及び／又は噴霧媒体が飛行中の噴霧媒体３６になる前に又は同時に噴霧媒体加速器１４から飛行経路８に向かう経路へ移動する噴霧媒体と少なくとも一時的に電気的に連通する、導電性特徴を備えてもよい。媒体検知接続部１６は、噴霧媒体及び／又は噴霧媒体加速器１４を、センサ３０などの制御可能な帯電器６の態様に接続するように、電気的に構成されてもよい。このように、噴霧媒体及び／又は噴霧媒体加速器１４の一態様の電位が監視されてもよい。例えば、飛行中の噴霧媒体３６などの噴霧媒体に付与される静電荷の量を決定するために、本体検知接続部２０と媒体検知接続部１６との間の電位差が測定されてもよく、及び／又は本体検知接続部２０及び／又は媒体検知接続部１６に流入又は流出する電流が測定されてもよい。
【００３２】
最終的に、噴霧器４は帯電アレイ１８を含んでもよい。帯電アレイ１８は、噴霧媒体加速器１４と電気的に連通し、及び／又は噴霧媒体加速器１４を通過する噴霧媒体と、及び／又は噴霧媒体が飛行中の噴霧媒体３６になる前に又は同時に噴霧媒体加速器１４から飛行経路８に向かう経路へ移動する噴霧媒体と、少なくとも一時的に電気的に連通する、導電性特徴を備えてもよい。帯電アレイ１８は、噴霧器４のノズルの一態様、又は噴霧媒体源１２から噴霧媒体加速器１４を通過する移動中及び／又は飛行中の噴霧媒体３６になる前又は同時に噴霧媒体の経路の他の部分を含んでもよい。
【００３３】
噴霧器４及び制御可能な帯電器６について論じたが、制御可能な帯電器６のさらなる態様の詳細に注意を向ける。種々の実施形態において、制御可能な帯電器６はドライバ２４を備える。ドライバ２４は、帯電接続経路２１を介して駆動波形２２で噴霧器４の帯電アレイ１８に通電するように選択的に構成された電子回路を備える。ドライバ２４は、コントローラ２８によって選択された駆動波形２２を有する電流及び／又は電圧を生成する。このように、噴霧媒体源１２から噴霧器４の態様を通過する噴霧媒体は、静電的に帯電されてもよい。さらに、帯電接続経路２１は、種々の例において、噴霧器４及び制御可能な帯電器６の両方の態様を含む、噴霧システム２の共有ハウジング内の接続、又は回路基板トレース又はローカル配線を備えてもよい。さらなる例において、帯電接続経路２１は、ワイヤ又はケーブルを備えてもよく、それによって、制御可能な帯電器６は、噴霧器４が携帯型でありつつパックで運ばれるなどして噴霧器４から遠隔にあってもよく、又はオペレータによって運ばれずに噴霧ブース又は製品製造施設などの場所に固定具として設置されてもよい。
【００３４】
制御可能な帯電器６は、上記のように、コントローラ２８を含んでもよい。コントローラ２８は、インターフェース２６及び／又はセンサ３０などから命令を受信するように動作可能なプロセッサを備えてもよい。プロセッサは、ターゲットプロファイルデータベース３２、速度プロファイルデータベース３３、及び飛行経路プロファイルデータベース３４などからデータを記憶及び取得するように動作可能であってもよい。プロセッサは、ドライバ２４などに対する命令を提供するように動作可能であってもよい。種々の実施形態において、例示的なコントローラ２８、例示的なセンサ３０、及び／又は例示的なドライバ２４の態様は組み合わされたパッケージに統合されてもよい。例えば、アクティブスイッチ出力を備えたバイポーラ高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータが設けられてもよい。種々の実施形態において、異なる構成が考えられるが、ＨＶＭ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なアクティブスイッチ出力を有するＣＨＶ００２８バイポーラ高電圧ＤＣ−ＤＣコンバータを実装してもよい。
【００３５】
制御可能な帯電器６は、センサ３０を含んでもよい。センサ３０は、電流及び／又は電圧を測定するように構成された装置を備えてもよい。種々の例において、センサ３０は、噴霧器４の本体検知接続部２０と媒体検知接続部１６との間で測定された電位差を比較してもよい。さらなる例において、センサ３０は、媒体検知接続部１６と基準との電位差、及び／又は本体検知接続部２０と基準との電位差を比較してもよい。さらなる例において、センサ３０は、媒体検知接続部１６及び／又は本体検知接続部２０を流れる電流を測定してもよい。
【００３６】
センサ３０は、さらに、噴霧器４及び制御可能な帯電器６の両方の態様を含む噴霧システム２の共有ハウジング内の接続、回路基板トレース、又はローカル配線を備える、媒体検知接続信号経路１７を備えてもよい。さらなる例において、媒体検知接続信号経路１７がワイヤ又はケーブルを備えてもよく、それによって、制御可能な帯電器６は噴霧器４が携帯型でありつつパックで運ばれるなどして噴霧器４の遠隔にあってもよく、又はオペレータによって運ばれずに噴霧ブース又は製品製造施設などの場所に固定具として設置されてもよい。
【００３７】
センサ３０は、さらに、噴霧器４及び制御可能な帯電器６の両方の態様を含む噴霧システム２の共有ハウジング内の接続、回路基板トレース、又はローカル配線を備える本体検知接続信号経路１９を備えてもよい。さらなる例において、本体検知接続信号経路１９は、ワイヤ又はケーブルを含んでもよく、それによって、制御可能な帯電器６は噴霧器４が携帯型でありつつパックで運ばれるなどして噴霧器４の遠隔にあってもよく、又はオペレータによって運ばれず、噴霧ブース又は製品製造施設などの場所に固定具として設置されてもよい。
【００３８】
制御可能な帯電器６は、インターフェース２６を含んでもよい。インターフェース２６は、駆動波形２２の態様を変更するなど、オペレータが噴霧システム２を制御可能なユーザインターフェースを備えてもよい。インターフェース２６はマシンインターフェースをさらに含み、それによって、工場の生産ラインの一態様などの電子装置が駆動波形２２の態様を変えてもよい。
【００３９】
最終的に、制御可能な帯電器６は、一又は複数のデータベースを備えてもよい。例えば、種々の実施形態において、制御可能な帯電器６は、ターゲットプロファイルデータベース３２、速度プロファイルデータベース３３、及び飛行経路プロファイルデータベース３４を備える。本明細書において別個のデータベースとして示されているが、それぞれは、単一のデータベースの異なるフィールドなどの同じデータベースの論理部分を含んでもよい。種々の例において、コントローラ２８は、ターゲットプロファイルデータベース３２、速度プロファイルデータベース３３、及び飛行経路プロファイルデータベース３４のうちの少なくとも一つから取得されたデータに応答して選択された、特定の特性を有する駆動波形２２を生成するようにドライバ２４に指示する。
【００４０】
種々の例において、ターゲットプロファイルデータベース３２は、例えば、静電荷散逸に関連する誘電率及び／又は時定数のような電気的特性、又は多孔度、水分含有量及び／又は材料組成のような機械的特性、又は蓄積された噴霧媒体３８の所望の飽和状態のような環境特性などの既知の特性を有するターゲット１０上に蓄積された噴霧媒体３８になるように、飛行中の噴霧媒体３６を最適化するための駆動波形２２の形状及びターゲット１０に関する命令を備える。
【００４１】
種々の例において、飛行経路プロファイルデータベース３４は、飛行経路８によって噴霧器４から離間したターゲット１０上に蓄積された噴霧媒体３８になるように、飛行中の噴霧媒体３６を最適化するための駆動波形２２の形状及び飛行経路距離などの、飛行経路８の性質に関する指示を含んでもよい。例えば、飛行経路距離４０は、飛行中の噴霧媒体３６の飛行時間に寄与し、従って、ターゲット１０の電荷量、電位、電荷極性、電荷散逸率等の静電荷に寄与し得る。
【００４２】
同様に、速度プロファイルデータベース３３は、噴霧器４から離れる媒体の速度及び／又は加速度、及び／又は飛行経路距離４０を通過すること、及び／又は蓄積された噴霧媒体３８としてターゲット１０に到達すること、ならびに駆動波形２２の形状などの飛行中の噴霧媒体３６の性質、に関する指示を含み、飛行中の噴霧媒体３６がターゲット１０上に蓄積された噴霧媒体３８になるように最適化してもよい。例えば、移動中の種々の点における媒体の速度及び／又は加速度は飛行中の噴霧媒体３６の飛行時間、並びに飛行中の噴霧媒体３６の分散に寄与することができ、従って、ターゲット１０の電荷量、電位、電荷極性、電荷散逸率等などのターゲット１０の静電荷の態様に寄与してもよい。
【００４３】
引き続き図１を参照するが、さらに図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃを参照すると、種々の特性を有する種々の駆動波形２２が開示されている。簡単に記載されるように、駆動波形２２は、ターゲット１０の態様及び／又は噴霧システム２の態様に基づいて初期に蓄積された噴霧媒体３８の特性を最適化するための所望の静電ポテンシャル及び静電極性を有するターゲット１０に飛行中の噴霧媒体３６を到達させるように選択され得る。
【００４４】
例えば、飛行中の噴霧媒体３６が異なる時間に異なる極性を有するように帯電アレイ１８の極性を周期的に変化させて、噴霧システム２の態様上の共役電荷蓄積を改善することが望ましい場合がある。しかしながら、反対の電荷が引き寄せ、同様の電荷が反発するので、噴霧媒体がターゲット１０に到達する時に、蓄積された噴霧媒体３８を有するターゲット１０と飛行中の噴霧媒体３６との間に十分な電位差が維持されることを確実にすることも必要である。従って、飛行経路距離４０、ターゲットプロファイルデータベース３２内の目標プロファイルデータ、移動中の噴霧媒体の速度等の態様は、帯電アレイ１８の駆動波形２２を制御するのに重要である。
【００４５】
駆動波形２２は、正弦波、又は三角波、のこぎり波、方形波、及び／又はそれらの組合せを含んでもよい。駆動波形２２は、振幅変調、周波数変調、パルス幅変調（ＰＷＭ）、及び／又はそれらの任意の組合せとしてもよい。当然ながら駆動波形２２は、必要に応じて任意の波形を備え得る。
【００４６】
図１及び図２Ａを参照すると、種々のこのような駆動波形２２は、ニュートラル駆動波形２３を含んでもよい。ニュートラル駆動波形２３は、正のピーク幅２０１と、負のピーク幅２０２と、蓄積された噴霧媒体３８を有するターゲット１０とターゲット１０に到達する飛行中の噴霧媒体３６との間の所望の電位差を確保するように選択される、シーケンス、持続時間、及び大きさを有する、第１の遅延時間２００−１及び第２の遅延時間２００−２などの遅延時間と、を含んでもよい。種々の例において、正のピーク幅２０１は時間領域において、近似方形波の正の進行ピークの幅を含み、負のピーク幅２０２は、近似方形波の負の進行ピークの時間領域において、幅を含んでもよい。種々の例において、第１の遅延時間２００−１及び第２の遅延時間２００−２などの一又は複数の遅延時間２００は、１００％未満の方形波のデューティサイクルを提供するように、正及び／又は負の進行ピークを共役ピークから分離してもよい。第１の遅延時間２００−１及び第２の遅延時間２００−２などの遅延時間２００は、正のピーク幅２０１と負のピーク幅２０２との間のアイドル時間を提供してもよく、正のピーク幅２０１及び負のピーク幅２０２は、正及び負に帯電した飛行中の噴霧媒体３６の等しい量を経時的に生成させるような等しい幅である。
【００４７】
図１及び図２Ｂを参照すると、このような種々の駆動波形２２は、正のビルドアップ補正駆動波形２５を含んでもよい。例えば、センサ３０及び／又はターゲットプロファイルデータベース３２、速度プロファイルデータベース３３、及び／又は望ましくない過剰な正電荷蓄積がターゲット１０上に形成されているという飛行経路プロファイルデータベース３４に基づいて決定するコントローラ２８に応答して、コントローラ２８は、ドライバ２４に正のビルドアップ補正駆動波形２５を含む駆動波形２２を生成するように指示してもよい。正のビルドアップ補正駆動波形２５は、正のピーク幅２０１と、負のピーク幅２０２と、蓄積された噴霧媒体３８を有するターゲット１０とターゲット１０に到達する飛行中の噴霧媒体３６との間の所望の電位差を確保するように選択される、シーケンス、持続時間、及び大きさを有する、第１の遅延時間２００−１及び第２の遅延時間２００−２などの遅延時間と、を含んでもよい。種々の例において、正のピーク幅２０１は時間領域において、近似方形波の正の進行ピークの幅を含み、負のピーク幅２０２は、近似方形波の負の進行ピークの時間領域における幅を含んでもよい。種々の例において、第１の遅延時間２００−１及び第２の遅延時間２００−２などの一又は複数の遅延時間２００は、１００％未満の方形波のデューティサイクルを提供するように、正及び／又は負の進行ピークを共役ピークから分離してもよい。１回目の遅延時間２００−１及び２回目の遅延時間２００−２などの遅延時間２００は、正のピーク幅２０１と負のピーク幅２０２の間のアイドルタイムを提供し、正のピーク幅２０１はニュートラル駆動波形２３と比較してサイズが減少し、及び／又は負のピーク幅２０２はニュートラル駆動波形２３と比較してサイズが増加し、それにより、正に帯電された飛行中の噴霧媒体３６よりもより大きな量の負に帯電された飛行中の噴霧媒体３６が経時的に生成される。
【００４８】
図１及び図２Ｃを参照すると、このような種々の駆動波形２２は、負のビルドアップ補正駆動波形２７を含んでもよい。例えば、センサ３０及び／又はターゲットプロファイルデータベース３２、速度プロファイルデータベース３３、及び／又は望ましくない過剰な負電荷蓄積がターゲット１０上に構築されているという飛行経路プロファイルデータベース３４に基づいて決定するコントローラ２８に応答して、コントローラ２８はドライバ２４に、負のビルドアップ補正駆動波形２７を含む駆動波形２２を生成するように指示してもよい。負のビルドアップ補正駆動波形２７は、正のピーク幅２０１と、負のピーク幅２０２と、蓄積された噴霧媒体３８を有するターゲット１０とターゲット１０に到達する飛行中の噴霧媒体３６との間の所望の電位差を確保するように選択される、シーケンス、持続時間、及び大きさを有する、第１の遅延時間２００−１及び第２の遅延時間２００−２などの遅延時間と、を含んでもよい。種々の例において、正のピーク幅２０１は時間領域において、近似的な方形波の正の進行ピークに対して幅を含み、負のピーク幅２０２は、近似的な方形波の負の進行ピークの時間領域における幅を含んでもよい。種々の例において、第１の遅延時間２００−１及び第２の遅延時間２００−２などの一又は複数の遅延時間２００は、１００％未満の方形波のデューティサイクルを提供するように、正及び／又は負の進行ピークを共役ピークから分離してもよい。１回目の遅延時間２００−１及び２回目の遅延時間２００−２などの遅延時間２００は、正のピーク幅２０１と負のピーク幅２０２との間のアイドルタイムを提供し、正のピーク幅２０１はニュートラル駆動波形２３と比較して大きさが増加し、及び／又は、負のピーク幅２０２は、ニュートラル駆動波形２３と比較して大きさが減少し、それにより、負に帯電された飛行中の噴霧媒体３６よりも大きな量の正に帯電された飛行中の噴霧媒体３６が経時的に生成されてもよい。
【００４９】
したがって、図１、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃを参照すると、噴霧システム２は、飛行中の噴霧媒体３６などの噴霧媒体を提供し、帯電アレイ１８を有するように構成された噴霧器４を含んでもよい。噴霧システム２はまた、飛行中の噴霧媒体３６などの噴霧媒体を静電的に帯電するために、駆動波形２２に従って帯電アレイ１８を帯電するように構成された制御可能な帯電器６を含んでもよい。種々の例において、制御可能な帯電器６は、駆動波形２２を選択して、第１のパラメータ内で噴霧媒体の電荷の大きさ及び電荷極性の少なくとも一つを制御する。第１のパラメータは、第１のパラメータを達成するために駆動波形２２が選択されるように、センサ３０及びターゲットプロファイルデータベース３２、速度プロファイルデータベース３３、及び飛行経路プロファイルデータベース３４に応じて、ならびにインターフェース２６からの命令に従って、コントローラ２８によって決定される、目標電荷の大きさ又は目標電荷極性であってもよい。第１のパラメータは、時間の関数であってもよく、第１のパラメータの値はさらに経路依存であってもよい。
【００５０】
種々の駆動波形２２を生成する噴霧システム２の種々の実施形態について論じたが、図１及び図２に継続的な注意を払うことに加えて、図３Ａ、２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃに注意を向ける。図３Ａは、噴霧システム２の実施形態、及び噴霧媒体源１２、帯電アレイ１８、媒体検知接続部１６を備えた噴霧媒体加速器１４、及び飛行中の噴霧媒体３６の具体的な構成を示す。同様に、図３Ｂは、噴霧システム２の実施形態と、噴霧媒体源１２、帯電アレイ１８、媒体検知接続部１６を有する噴霧媒体加速器１４、及び飛行中の噴霧媒体３６の具体的な構成を示す。
【００５１】
図３Ａに特に重点を置きつつ、携帯型アプリケーション装置５０上に配置される噴霧媒体源１２を有する携帯型アプリケーション装置５０を備えた噴霧システム２の実施形態を説明する。例えば、このような噴霧媒体源１２は、媒体リザーバ５２、ファン５４、及びポンプ５６を含んでもよい。媒体リザーバ５２は、ある量の噴霧媒体を入れるための容器を含んでもよい。ポンプ５６は、噴霧媒体加速器１４から噴射するために媒体リザーバ５２から噴霧媒体を引き出してもよく、ファン５４は、ターゲット１０に向かって噴霧媒体を推進してもよい。
【００５２】
図３Ａから図３Ｂに焦点を移すと、リモートアプリケーション装置１００の携帯部から遠隔配置された態様を有する噴霧媒体源１２を備えたリモートアプリケーション装置１００を構成する噴霧システム２の、さらなる実施形態が示されている。例えば、リモートアプリケーション装置１００は、媒体リザーバ５２を含まず、代わりに媒体線１０２を含む。媒体線１０２は、遠隔起点からの噴霧媒体の入力を提供する。噴霧媒体源１２はまた、媒体線１０２から受けた噴霧媒体をターゲット１０に向けて加速するように構成されたファン５４を備える。
【００５３】
本明細書の詳細な説明において「種々の実施形態」、「一つの実施形態」、「ある実施形態」、「例示的な実施形態」などの言及は、説明された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含んでもよいことを示すが、すべての実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含む必要はない。さらに、このような語句は、必ずしも同じ実施形態を参照する必要はない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性がある実施形態に関連して記載されている場合、明示的に記載されているか否かにかかわらず、他の実施形態に関連してそのような特徴、構造、又は特性に影響を及ぼすことは、当業者の知識の範囲内であるといえる。本明細書の読解後、代替の実施形態において本開示をどのように実装するかは、関連技術の当業者には明らかであろう。単数の実施形態へのいかなる言及も、複数の実施形態を含み、二つ以上の構成要素又はステップへのいかなる言及も、単数の実施形態又はステップを含んでもよい。
【００５４】
「接触」、「結合」、「通信」、「接触」、「インターフェース」、及び「係合」などの語句は交換可能に使用されてもよい。本明細書で使用されるように、「論理通信」又は「論理接続」は情報が伝達され得る任意の方法を指してもよい。論理通信は二つ以上の構成要素の間で、アナログ又はデジタルの信号の伝送を容易にし得る。したがって、「論理通信」は情報が伝達され得る任意の電気的、電磁気的、無線周波数及び／又は光学的な方法を意味してもよい。最終的に、取り付けられた、固定された、接続された、又は同様の任意の言及は、永久的な、取り外し可能な、一時的な、部分的な、完全な、及び／又は任意の他の可能な取り付け方法を含み得る。
【００５５】
利益、他の利点、及び問題に対する解決策が、特定の実施形態に関して本明細書に記載されている。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決策、及び任意の利益、利点、又は解決策を生じさせるか、又はより顕著にしてもよい任意の要素は、本開示の重要な、必要な、又は本質的な特徴又は要素として解釈されるべきではない。従って、本開示の範囲は単数形の要素への言及が「一つのみ」を意味することを意図するものにおいてなく、むしろ「一つ以上」を意味することを意図するものである。さらに、Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも一つ又は「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも一つ」又は「Ａ、Ｂ又はＣの少なくとも一つ」に類似する語句がクレーム又は明細書において使用される場合、当該語句はＡのみが実施形態において存在してもよいこと、Ｂのみが実施形態において存在してもよいこと、又は要素Ａ、Ｂ及びＣの任意の組み合わせが単一の実施形態において存在してもよいことを意味すると解釈されること、例えば、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、又は、Ａ及びＢ及びＣ、のような方法を含む。しかしながら本開示は、磁気メモリー、光メモリー、磁気ディスク、光ディスクなどの有形のコンピュータ読み取り可能なキャリア上のコンピュータプログラム命令として具体化され得る方法を含むことが企図されている。当業者に知られている上述の例示的な実施形態の要素に対するすべての構造的、化学的、及び機能的等価物は、参照によって本明細書に明確に組み込まれ、本特許請求の範囲によって包含されることが意図される。さらに、本特許請求の範囲によって包含されるために、装置又は方法が本開示によって解決されることが求められているそれぞれのあらゆる問題に対応する必要はない。
【００５６】
さらに、本開示における要素、構成要素、又は方法ステップは、その要素、構成要素、又は方法ステップが特許請求の範囲において明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、一般に専用であることを意図するものではない。クレームの要素が「手段」という表現を用いて明確に言及されない限り、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１２（ｆ）の規定に基づいて解釈されるものではない。ここで用いられているように、「構成要素」、「構成要素」又はその他のバリエーションは、それらの要素のリストを構成するプロセス、方法、成形品又は装置がそれらの要素のみを含むものではなく、そのようなプロセス、方法、成形品又は装置に固有のものではないその他の要素を含むような、非排他的包含を対象とするものである。
【図１】
2021509356.tif 000003
【図２Ａ】
2021509356.tif 000004
【図２Ｂ】
2021509356.tif 000005
【図２Ｃ】
2021509356.tif 000006
【図３Ａ】
2021509356.tif 000007
【図３Ｂ】
2021509356.tif 000008
【国際調査報告】
2021509356.tif 000009