CN1638817A - 蒸发多组分液体的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

喷雾器10将一种多组分液体从容器20中雾化成含有可被喷射入空气中到达一定高度并被允许可向表面12下落的云雾14。本质上，根据一个预定的关系保持液滴尺寸，液体各组分的蒸气压力和液体下落经过的高度，可以确保完全蒸发。同样，在预定的液体量从液滴中蒸发后，通过测量所述液体的悬垂液滴的尺寸减小速率和表面张力，可以确定液体是否适合在振动板喷雾器中蒸发。

Description

蒸发多组分液体的方法及其装置

技术领域

本发明涉及的是多组分液体如杀虫剂和芳香溶液的扩散，扩散是通过振动喷雾板将所述液体的小液滴的一团云雾或者薄雾喷射到空气中，并当它们在空气中下落时，液体组分从所述液滴中蒸发来实现的。

背景技术

众所周知，将芳香剂和杀虫剂扩散到空气中，是通过振动喷雾板形成包含芳香剂或者杀虫剂溶液的小液滴的一团薄雾或云雾并且以微小的液滴形式喷射所述的薄雾或云雾到空气中而实现的。当薄雾或云雾下沉时，芳香剂或杀虫剂就从液滴中蒸发了。美国专利No.4,085,893,No.5,173,274，No.5,601,253和No.5,894,001公开了这样做的装置的例子。通常这些装置给振动喷雾板提供液体的芳香剂或杀虫剂，由于振动喷雾板的振动，它将液体分解为细小的液滴并将液滴以薄雾或云雾的形式向上喷射。当液滴向下回落时，芳香剂和杀虫剂从液滴中蒸发并扩散入空气中。

问题是在这些已知装置的操作中没有办法确保所有被喷射的液体在液滴回落到周围的表面之前已蒸发。结果，未蒸发的液体的一些不可见的通常破坏性的液体残余物堆积在所述的表面上。当被喷射的液体是芳香剂或杀虫剂时，所述问题异常困难。这是因为芳香剂和杀虫剂的组分通常非常复杂；没有办法预先知道某一特定的合成物在振动板喷雾器中经受雾化时是否充分地蒸发。

发明内容

本发明基本上解决了以薄雾或云雾形式从振动板喷雾器中喷射到空气中的未蒸发液体的不期望的堆积的问题。本发明基于这样的发现：当液体合成物分解为小液滴并喷射到空气中一个周围的表面上比如桌面上时，例如，所述的液滴在它们回落到周围的表面之前充分蒸发的能力，并不取决于液体合成物自身的蒸气压力(vapor pressure)。而液滴的蒸发能力取决于液体合成物的各组分的蒸气压力。本发明也基于下面的发现：液体合成物的蒸气压力最低的组分的蒸气压力必须具有下面的性质，在包含该组分的液体的液滴到达周围的表面之前该组分就蒸发了。

根据本发明的一个方面，提供了一种新颖的蒸发多组分液体溶液，特别是多组分液体芳香剂或多组分液体杀虫剂，而使沉积到附近表面的液体量被减少到最小的的方法。这种新颖的方法包括下面的步骤：使用振动板喷雾器形成所述溶液小液滴的薄雾或云雾，喷射这些薄雾或云雾到空气中并且允许液滴回落到邻近的表面。所述的液体溶液包含多种组分，这些组分具有各自的蒸气压力；且具有最低蒸气压力的组分与那些具有较大直径的液滴相关，关系式如下：

$1.2\×{10}^{12}\×D_{\mathrm{\ρ}}^4/[H\×P_v]\≤1$

其中Dρ为大直径液滴的直径，单位是厘米，H基本上是大直径液滴从邻近的表面上发射到达的高度，单位为厘米，且P_v是那些蒸气压力最低的组分的蒸气压力，单位是毫米汞柱。以这样的方式，回落到邻近表面的未蒸发的液体量被减少到最小。在更详细的方面，Dρ，H和P_v的值应结合液体在邻近表面上产生的作用来选择，即所有回落到邻近表面的未蒸发的液体量不足以在表面上产生负作用。

根据本发明的另外一方面，提供了一种新颖的蒸发多组分液体溶液，特别是多组分液体芳香剂或多组分液体杀虫剂的装置。该新颖装置包括一个含多组分液体的液体容器，一个液体传输系统和一个振动板喷雾器。所述的液体传输系统被安排用来将液体从容器传输到所述的喷雾器。然后，所述的喷雾器被构造来形成小液滴的薄雾或云雾并将这些液滴喷射到大气中。这些液滴的直径应在预定的范围内，并且它们被发射到高于邻近表面的预定高度。当液滴向所述表面回落时，液滴蒸发到没有或仅有可以忽略的液体量落到邻近的表面上的程度。所述的液体包含多种组分，这些组分具有各自的蒸气压力；且具有最低蒸气压力的组分与所述的具有较大直径的液滴相关，关系式如下：

$1.2\×{10}^{12}\×D_{\mathrm{\ρ}}^4/[H\×P_v]\≤1$

其中Dρ为大直径液滴的直径，单位是厘米，H是大直径液滴被发射到达的高度，单位为厘米，且P_v是那些蒸气压力最低的液体组分的蒸气压力，单位是毫米汞柱。以这种方式，回落到邻近表面的未蒸发的液体量被减少到最小。在更详细的方面，Dρ，H和P_v的值应结合液体在邻近表面产生的作用来选择，即所有回落到邻近表面的未蒸发的液体量不足以在该表面上产生负作用。

在更进一步的方面，本发明基于下面的发现：被雾化的液滴的蒸发可以通过轴对称液滴形状分析(ADSA)利用液体的悬垂液滴的蒸发速率来预测。在本技术中，已知尺寸的液滴在毛细管末端形成。然后，当液滴暴露于空气中时，测量所述液滴的尺寸减小的速率。如果悬垂液滴尺寸减小的速率高于给定的阈值，那么所述的液体适合在喷雾器中使用。也就是说，从喷雾器中出来的被雾化的液滴将在液滴到达邻近表面之前完全充分地蒸发。所述的给定的阈值应这样选择：在包含薄雾或云雾的液滴的直径和喷射到所述邻近表面上方的高度的条件下，基本上所有的液体在液滴回落到邻近表面之前都已经蒸发掉了。

在更详细的方面中，所述的阈值是通过测量液体的悬垂液滴的减小速率来确定。这与液体从悬垂液滴中蒸发的速率一致。在多组分液体芳香剂或多组分液体杀虫剂的情况下，其中液体的悬垂液滴大约是6微升，在液滴大约70％的容量蒸发时，测量其蒸发速率。

本发明其他详细的方面包括确定液体的悬垂测试液滴的尺寸减小速率的新颖装置，和基于测试液体的液滴的表面张力来确定蒸发性的方法和装置。

附图说明

图1是放置在某一表面的发射小液滴到大气中的喷雾装置的侧视剖视图；

图2-4是描述被发射的液滴通过大气下落时尺寸减小的放大图；和

图5是应用在本发明一个方面的悬垂液滴尺寸测量装置的示意图；

图6显示的是从一个所研究的液体的悬垂液滴中蒸发的液体的蒸发速率，和液体从不适合雾化和完全蒸发的液体的悬垂液滴中蒸发不同容积的液体分数量时液体表面张力的示意图。

图7和图8是与图6相似的描述适合于雾化和完全蒸发的液体的示意图。

具体实施方式

如图1所示，压电液体喷雾装置10被搁在邻近表面12上，表面12可能是一个桌面；所述装置以细小的薄雾形式将小液滴的云雾14喷射到空气中并到达某一高度，例如，高于表面12大约5至20厘米。然后小液滴向喷雾装置的顶部和表面12自身回落。当液滴下落时，它们蒸发，从而在被发射的液滴中实际上没有液体或者仅有很少的液体量与喷雾装置10的顶部或表面12接触。

喷雾装置10包含其中安装有容器18的外壳16。容器18中含有要被发射到空气中的液体20。喷雾组件22被安放在外壳16中，恰好在容器18上。喷雾组件22包含一个环状的压电致动装置24和一个圆形的孔板26。所述的孔板可伸展通过所述致动装置24的中心孔，并用比如焊接的方式环绕所述的中心孔固定在致动装置上。当致动装置24的上下表面提供有交流电场时，所述的致动装置在径向扩张和收缩。这些运动传递到孔板26并引起其弯曲，从而使孔板的中心区域快速地上下振动。从容器18出来的液体20通过液体传输系统28如绳芯提供给振动孔板26的下侧。孔板26的中心区域由许多从孔板的下表面延伸到其上表面的小孔组成。所述的小孔的出口截面直径优选地是在3-6微米的范围内。当板26上下振动时，它通过小孔泵送液体20并以小液滴的云雾14的形式将液体喷射到空气中。

外壳16也含有一块给外壳内的印制电路板32上的电路供电能的电池30。所述的电路将电池30的电能转换为交流电压，并通过一对电压供给线(图中未显示)提供给致动装置24的上下表面。所述的具有在130Khz到160Khz的频率范围的交流电压，引起所述孔板26以某一频率和振幅振动，这一频率和振幅足以产生云雾14并将其在空气中喷射到某一高度，比如在表面12上方5到20厘米的范围内。云雾14的尺寸取决于孔板26的振动持续时间。在用作说明的实体例中，所述的持续时间为11毫秒，这并不是本发明的部分。

开关36设置在外壳16上并和印制电路板32上的电路连接在一起。设置该开关是为了在连续的云雾14产生期间提供可调节的时间。连续的云雾14产生之间的时间可以通过开关36调节到大约9秒至40秒之间。假如允许有足够的时间使每一团云雾14在下一团云雾形成之前蒸发；并且允许在延长的时间形成云雾，比如几天，调节的范围可以根据所期望的液体分散到空气中的总速率来增加或降低。在一些情况中，可能期望形成连续的薄雾或云雾。为达到这一目的，开关36应设置得使孔板26连续振动并产生液体20的连续喷雾。

压电喷雾装置10自身的内部结构和操作并不是本发明的部分，因此在这里不进行进一步详细的描述。适合使用于本发明的压电喷雾装置在2000年3月6日提出的美国申请No.09/519,560(现在是2001年10月2日授权的美国专利No.6,296,196 B1)中显示并描述；该申请的公开内容在此被引作参考。

图2是包含在云雾14的一个区域A中的液滴38的一个按固定格式的放大图。可以看到，液滴38沿直径方向变化并在云雾14中被喷射到不同的高度。优选地是，液滴38尽可能的小，因为小的液滴比直径较大的液滴更容易蒸发。然而，形成小液滴的限制因素是所述孔板26的孔的最小直径。大体上，由于制造的局限性，所述的最小直径是大约3微米。液滴38自身直径的变化从大约1微米到大约50微米，液滴的平均尺寸在5到6微米之间。可能有一些直径更小的或者更大的液滴，但是这些液滴仅仅是云雾14总的液体量中可以忽略的量。比如，在空气清新剂中，不多于云雾14的总的液体量中的10％有超过10微米的直径。如上面所提到的，形成云雾14的液滴38被喷射到高于表面12的高度在8到15厘米之间。图3和图4显示了当云雾14向表面12方向下落时，区域A处于不同的高度。图3和图4有意要显示液滴38在它们向表面12回落期间，由于液体从它们的外部表面蒸发，每个液滴的尺寸变小。

一个含单一的化学组分的单个液滴，当在空气中下落时按照下面的公式蒸发：

其中：

P_v＝该组分的蒸气压力(mm/Hg)；

D_ρ＝液滴微粒的直径(cm)；

Δρ＝液滴与周围空气的密度差(g/cm³)；

g＝万有引力常数(g/sec²)；

R＝通用气体常数(atm cc/g mole Kelvin)；

T＝绝对温度(Kelvin)；

ρ_D＝液滴的密度(g/cm³)；

μ＝周围空气的粘滞度(poise)；

H＝液滴下落到周围表面的高度(cm)；

M＝空气的分子量(g/mole)；

D_AB＝液滴在空气中的扩散系数(cm²/sec)。

当所述的每个因素在某种程度上都影响液滴的蒸发时，只有它们中的三个，即单一组分的液滴的蒸气压力(P_v)；液滴的直径(D_ρ)；和液滴下落时的高度(H)对蒸发具有足够地更大的影响，而其它的变量可以被假定为常量。应该注意到温度对蒸发有重大的影响；然而，在液体芳香剂或杀虫剂将蒸发的环境，即，在室内或其它封闭的空间，其温度在标准的生活条件的范围如23到27℃之间时，温度的影响可以接受。因此，对于从高于表面12大约5到12厘米的高度下落的液滴38，液滴初始的直径和它的蒸气压力之间维持了下列关系：

$D_{\mathrm{\ρ}}^4\≤(H\×P_v)/(1.2\×{10}^{12})$

当考虑下落的不同高度时，必须保持下面的关系：

$D_{\mathrm{\ρ}}^4\≤(\left(H\right)\×\left(P_v\right))/(1.2\×{10}^{12})$

前面所述的应用于包含单一液体组分的液滴。然而芳香剂和杀虫剂的配方通常由多种不同的液体组分的混合物或溶液组成；并且，在芳香剂中，所述组分的数目可能在一百到两百之间。

申请人发现上面的关于液滴直径和蒸气压力的公式，不支持多组分液体。也就是说，如果多组分液体总的蒸气压力被用在前面所述的公式中，多组分液体的液滴在它们从5到20厘米高的地方下落之前不会完全蒸发。申请人发现为了计算多组分液体的液滴的蒸发量，必须考虑液体各个组分各自的蒸气压力而不是液体总的蒸气压力。而蒸发量的计算必须基于液体合成物的蒸气压力最低的组分的蒸气压力。

当从容器出来的液体混合物形成液滴时，每一个单独的液滴，不管它有多小，都包含液体混合物的每一个组分，并与存在于容器中的液体混合物有相同的比例。此外，当液体从液滴中蒸发时，液体的每一个组分蒸发的速率与它们各自的蒸气压力成比例。因此，蒸气压力最高的组分将优先地蒸发，而蒸气压力持续较低的组分蒸发得更慢。整个液滴直到它的具有最低蒸气压力的组分蒸发时才开始蒸发。使用上述的规律，(该规律使液滴尺寸与蒸气压力和/或高度相关)，回落到表面12的被喷成雾状的液体量被减少到最小。

应该了解当在雾化装置中形成液滴时，将形成直径具有一定变化范围的液滴，并且液滴被喷射到高于它们将下落到的表面的具有一定变化范围的高度。也应了解被雾化的液体组分的蒸气压力可能有较大的变化范围。由于上述原因，一些液滴可能在其下落到所述表面之前还没有完全蒸发。假若下落到所述表面的未蒸发的液体量最小，这是可以接受的。哪些情况是可以接受的，取决于下落到所述表面的未蒸发的液体的量和性质，也取决于所述表面的性质，比如，液体未蒸发部分在那个表面上的化学作用或化学效果。

液体合成物，如包含大量组分的芳香剂或杀虫剂，通过确定每个组分各自的蒸气压力来确定液体的被雾化的液滴的蒸发特性，通常是不实际的。通常，液体的组分自身是未知的，这是由于芳香剂或杀虫剂被供应商作为商业秘密所保留。

图5所显示的装置使人们可以预知液体是否适合在喷雾器中使用。如图5所示，提供了一个形成液滴的注射器50，该注射器形成了液体的一个悬垂测试液滴54，其被考虑用在喷雾器中，如图1中的喷雾器10。在本实施例中悬垂测试液滴的尺寸大约是6微升，尽管本发明对悬垂液滴的精确尺寸要求并不严格。在与液滴在喷射入空气后回落回表面时液体的雾化液滴的薄雾或云雾遇到的情况相似，当悬垂测试液滴54从注射器50悬挂下来时，液体允许从悬垂测试液滴54中蒸发。当液体从液滴54中蒸发时，它的尺寸变小并且外形也发生变化。通过观察液滴尺寸减小的速率，可以计算材料的微分蒸发速率(differentialevaporation rate)。同样，通过观察液滴54外形的变化，可以确定也可以影响雾化的液滴的表面张力。

从图5中可以看到，测试液滴54被安放在光源56和相机58之间，从而改变从光源入射到相机上的光。相机58对被改变的光作出反应，从而产生电信号形式的液滴尺寸和外形图像。监控器60被连接用来接收从相机58传来的图像信号，使人们确信液滴的尺寸和外形被相机58正确地记录。另外，从相机58发出的电图像信号被提供给计算机62。计算机62被编程用来以连续的时间间隔记录液滴54的尺寸和它的外形，从而确定液滴尺寸和外形的变化速率。计算机62也与产生显示液滴尺寸和外形变化速率的图像的监控器64相连。相机58和计算机62作为传感器工作，在液体从其中蒸发时，被构造安排用来检测悬垂测试液滴54的尺寸减小速率。同样，监控器和界面64作为指示产生装置工作，该装置与传感器(相机58)和计算机62相连，当传感器指出减小速率大于预定的速率时，该装置就产生表示液体是否适合雾化的信号。

在图5所示装置的操作中，被考虑的液体的悬垂测试液滴54由注射器50产生并从注射器悬挂下来。测试液滴允许在相机58产生反映液滴尺寸和外形的图像时蒸发。已发现，更优地是，对于多组分液体芳香剂或多组分液体杀虫剂的情况，最初形成一个6毫升的悬垂液滴，并在悬垂液滴大约70％被蒸发后，观察它的尺寸减小速率和外形变化速率。这样的话，液滴中具有更高蒸汽压力的组分通过蒸发被去除了；而且蒸发最慢的组分就可以用来进行分析。该分析应持续到大约80％的初始液滴容量被蒸发。

液体的被雾化的液滴的蒸发特性，在很大程度上，与当液体组分从其中蒸发时，悬垂测试液滴54尺寸的减小速率相关。液体的被雾化的液滴的雾化特性同样在很大程度上与液滴54的表面张力相关。据发现，如果6毫升的液体的悬垂液滴在大约70％被蒸发后，当表面张力低于35达因/厘米时，显示其蒸发速率大于大约1.0×10^-8立方米/平方厘米/秒，在振动板喷雾器中雾化的多组分液体芳香剂或多组分液体杀虫剂本质上将完全蒸发，振动板喷雾器形成最大为50微米的液滴，并可发射液滴到高于液滴将下落到的表面至少8厘米的高度。

悬垂测试液滴54的尺寸减小速率可以通过观察其液体组分从其中蒸发期间液滴直径的减小速率来确定。同样，悬垂测试液滴54的表面张力可以通过在同样的蒸发期间观察液滴的外形变化来确定。上述操作可以通过名为“轴对称液滴形状分析”(ADSA)的技术来实现，该技术在下列出版物中有描述：胶体和表面A：物理化学及工程卷88(1994)51-58，名为“作为薄膜平衡的轴对称液滴形状分析”，并且其中指出了参考书目。该技术包括在连续的时间间隔沿着悬垂液滴的外形选择的一些坐标点进行测量和用设计的计算机程序处理得到的测量数据从而得到表面张力和悬垂液滴容量/容量的读数。

图6，图7和图8是显示不同液体的悬垂液滴尺寸(蒸发速率)和液滴外形(表面张力)测量结果的图表，测量在悬垂液滴暴露于空气中时进行的，测量的是每种液体的测试液滴54的不同部分。图6显示的是不适合于雾化和蒸发的液体的悬垂测试液滴54的蒸发速率和表面张力。可以在图6中看到，悬垂液滴54在70％到75％被蒸发的间隔时间中，蒸发速率大约为0.5×10^-8厘米³/厘米²/秒。同样，在所述的时间间隔内被观测液滴的表面张力是32-35达因/厘米。

图7显示的是适合在振动板喷雾器中雾化并适合发射最大50微米尺寸的液滴到高于邻近的表面至少8厘米的高度的液体的液滴54的蒸发速率和表面张力。这样的液滴在到达邻近的表面之前将完全蒸发。可以从图7中看到，悬垂液滴54在70％到75％被蒸发的间隔时间中，蒸发速率为大约1.6～1.8×10^-8厘米³/厘米²/秒。同样，在所述的时间间隔内被观测液滴的表面张力是24-26达因/厘米。

图8显示的是适合在振动板喷雾器中雾化并适合发射最大50微米尺寸的液滴到高于邻近的表面至少8厘米的高度的另一种液体的悬垂测试液滴54的蒸发速率和表面张力。可以从图8中看到，在悬垂测试液滴54大约70％蒸发的时间间隔中，蒸发速率大约是2.0～3.0×10^-8厘米³/厘米²/秒。同样，在所述的时间间隔内，被观测液滴的表面张力大约是34达因/厘米。

应意识到，通过提供在这里所描述的确定被讨论的液体的液滴的蒸发速率和表面张力的悬垂液滴蒸发性的测试，使确定液体是否适合使用振动板形式的喷雾器进行蒸发成为可能。此外，依靠该技术，没有必要测量或甚至没有必要知道液体单独的组分的蒸气压力。因此，使用本发明，含有大量不同液体组分的多组分液体可以很容易地分析其在振动板形式的喷雾器中的蒸发性。

本发明可以确保当液滴被喷射到高于它们将在喷射后下落到的表面的预定高度时，被雾化的给定直径的芳香剂和杀虫剂的液滴完全蒸发。照这样，所述表面将被保护而不受化学腐蚀或液体芳香剂或杀虫剂的有害作用。

Claims (42)

1.一种蒸发多组分液体溶液的方法，包括下面的步骤：

使用振动板喷雾器来形成溶液的小液滴的薄雾或云雾；

发射所述的小液滴的薄雾或云雾到大气中；并

允许所述的液滴向邻近的表面回落；

所述的液体溶液包含多种具有各自蒸气压力的组分，具有基本上最低蒸气压力的组分与那些有较大直径的液滴的关系如下：

$1.2\×{10}^{12}\×D_{\mathrm{\ρ}}^4/[H\×P_v]\≤1$

其中Dρ为有较大直径的液滴的直径，单位是厘米，H基本上是有较大直径的液滴被发射到达的高度，单位为厘米，且P_v是所述的具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力，单位是毫米汞柱；

由此，回落到所述邻近的表面的未蒸发的液体量被减少到最小。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多组分液体包括一种多组分液体芳香剂或一种多组分液体杀虫剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

Dp，H和P_v的值应结合所述液体在所述的邻近表面产生的作用来选择，即所有回落到所述表面的未蒸发的液体量不足以在所述表面上产生负面作用。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述的具有最低蒸气压力的组分不足所述薄雾的总容量的约2％。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述的具有较大直径的液滴不足所述薄雾的总液体容量的10％。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述的高于所述表面的高度在5到20厘米的范围内。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述的直径较大的液滴的直径大于大约10微米。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力大于大约0.008毫米汞柱。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

不超过所述薄雾液体容量的10％包含直径大于15毫米的液滴。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力大于大约0.008毫米汞柱。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述的高于所述表面的高度在5到20厘米的范围内。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力大于大约0.008毫米汞柱。

13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

直径较大的液滴的直径大于大约15微米并不足所述薄雾总液体容量的大约10％，而且其中具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力大于大约0.008毫米汞柱。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述的高于所述表面的高度在5到20厘米的范围内。

15.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力大于大约0.008毫米汞柱，其中所述的直径较大的液滴的直径大于大约15微米并不足所述薄雾总容量的约10％，而且其中所述高度在5到20厘米的范围内。

16.用于蒸发多组分液体溶液的装置，所述装置包含：

一个含有多组分液体的液体容器；

一个液体传输系统；和

一个喷雾器；

所述的液体传输系统被安排用来将液体从所述的容器传输到所述的喷雾器；

所述的喷雾器被构造用来形成直径在预定范围内的小液滴的薄雾或云雾并用来将所述液滴喷射到大气中高于它们将下落到的邻近表面的预定高度；

所述的多组分液体包含多种具有各自蒸气压力的组分，具有最低蒸气压力的组分与那些有较大直径的液滴的关系如下：

$1.2\×{10}^{12}\×D_{\mathrm{\ρ}}^4/[H\×P_v]\≤1$

其中Dp为具有最大直径的液滴的直径，单位是厘米，H是有较大直径的液滴被发射到达的高度，单位为厘米，且P_v是那些具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力，单位是毫米汞柱。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述的多组分液体包含一种多组分液体芳香剂或一种多组分液体杀虫剂。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，，

Dp，H和P_v的值应结合所述液体在所述邻近表面产生的作用来选择，即任何回落到所述表面的未蒸发的液体量不足以在所述表面上产生负面作用。

19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，

所述的具有较大直径的液滴不足所述薄雾的总液体容量的约10％。

20.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，

所述的高于所述表面的高度在5到20厘米的范围内。

21.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，

所述的直径较大的液滴的直径大于大约10微米。

22.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，

具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力大于大约0.008毫米汞柱。

23.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，

所述的直径较大的液滴的直径大于大约10微米。

24.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，

具有最低蒸气压力的组分的蒸气压力大于大约0.008毫米汞柱。

25.一种评价液体是否适合依靠振动板喷雾器并通过从所述的喷雾器产生的液滴蒸发进行雾化的方法，所述的方法包括下面的步骤：

形成一个所述液体的悬垂液滴；

允许所述的悬垂液滴在检测它的尺寸减小速率时蒸发；和

当所述的检测指示所述的尺寸减小速率大于预定速率时，产生一个表示适合雾化的信号。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述的液体是一种多组分液体芳香剂或一种多组分液体杀虫剂。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述悬垂液滴的尺寸是大约6微米并且允许所述的悬垂液滴在检测其尺寸减小速率之前，尺寸减小了初始容量的约70％左右。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述的液体被雾化为具有的微粒尺寸达到大约50微米的液滴且被喷射到大气中高于某一表面至少8厘米的高度，并且其中所述的尺寸减小速率至少是1.0×10^-8厘米³/厘米²/秒。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，不超过被雾化的液体的10％包含直径大于10微米的液滴。

30.根据权利要求26所述的方法，还包含下面的步骤：检测所述液滴的表面张力并将所述的表示适合雾化的信号限制在所述表面张力小于预定值的情况。

31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述的液体被雾化为微粒尺寸达到50微米的液滴且被喷射到大气中高于某一表面至少8厘米的高度，并且其中所述的表面张力值小于35达因/厘米。

32.一种当多组分液体芳香剂或多组分液体杀虫剂被雾化为微粒尺寸达到50微米的液滴且被喷射入大气中高于某一表面至少8厘米的高度，其中不超过液滴总容量的10％的直径大于15微米时，确定其是否适合在回落到所述表面前完全蒸发的方法，所述方法包括下列步骤：

形成一个所述液体的悬垂液滴，所述悬垂液滴的尺寸大约为6毫升；

允许所述的悬垂液滴在检测它的尺寸时蒸发；

当悬垂液滴尺寸减小了它的初始容量的70％时，计算它的蒸发速率和表面张力；且

当所述悬垂液滴的蒸发速率至少为1.0×10^-8米³/米²/秒和所述液滴的表面张力不大于35达因/厘米时，提供一个适合完全蒸发的指示。

33.评价一种液体是否适合依靠振动板喷雾器并通过从所述的喷雾器中产生的液滴蒸发进行雾化的装置，所述装置包含：

形成一个所述液体的悬垂液滴并当液体从其中蒸发时悬挂所述液滴的装置；

一个被构成并安排在液体从其中蒸发时检测悬垂液滴尺寸的减小速率的传感器；和

一个被连接到所述传感器并在所述传感器指示所述的尺寸减小速率大于预定值时产生表示适合雾化的信号的指示产生装置。

34.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述的液体是一种多组分液体芳香剂或一种多组分液体杀虫剂，其中所述的悬垂液滴初始时为6毫升，并且其中所述的传感器在所述悬垂液滴尺寸减小了大约初始量的70％时检测所述的尺寸减小速率。

35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，在所述的液体被雾化为微粒尺寸达到50微米的液滴且被喷射到大气中高于某一表面至少8厘米的高度，并且其中所述的尺寸减小速率至少是1.0×10^-8厘米³/厘米²/秒时，所述的传感器和所述的指示产生装置被安排用来产生液体适合雾化的指示，

36.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述的传感器被构造用来检测所述液滴的表面张力并将所述的表示适合雾化的信号限制在所述表面张力小于预定值的情况。

37.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述的传感器和所述的指示产生装置被安排用来提供所述液体适合在振动板喷雾器中雾化的指示，振动板喷雾器将所述液体雾化为微粒尺寸最大达到50微米的液滴，不超过所述总的液滴容量的10％包含大于15微米的液滴，其中所述的液滴被喷射到大气中高于某一表面至少8厘米的高度，并且其中所述的表面张力小于35达因/厘米。

38.当一种多组分液体芳香剂或一种多组分液体杀虫剂被雾化为微粒尺寸达到50微米的液滴且被喷射入大气中高于某一表面至少8厘米的高度，确定其是否适合在回落到所述表面前完全蒸发的装置，所述的装置包括：

一个形成尺寸大约是6毫升的所述液体的悬垂液滴并允许所述液滴蒸发的液滴形成装置；

一个被构成并安排用来在液体从其中蒸发时检测悬垂液滴尺寸的减少速率的传感器；和

一个被连接到所述传感器并在所述传感器指示所述的悬垂液滴的尺寸减小速率大于预定值时产生一个表示适合雾化的信号的指示产生装置；

所述的传感器和所述的指示装置被这样安排：当悬垂液滴尺寸减小了大约初始容量的70％时，检测它的蒸发速率和表面张力；且当所述悬垂液滴的蒸发速率为至少1.0×10^-8米³/米²/秒和所述悬垂液滴的表面张力不大于35达因/厘米时，提供适合完全蒸发的指示。

39.一种蒸发一种多组分液体溶液的方法，所述的方法包括下列步骤：

操作一个振动板喷雾器来形成所述溶液的小液滴的薄雾或云雾；

喷射所述的小液滴的薄雾或云雾到大气中；并允许所述的液滴向一个邻近的表面回落；

所述的液体溶液具有这样的蒸发特性，所述液体的悬垂液滴的尺寸以预定的速率减小，该速率与在液滴被所述的喷雾器喷射入大气之后而在下落到邻近的表面之前，所述液体的液滴的蒸发量对应，所述的蒸发量应具有这样的特征，即在所述液滴中未蒸发的液体不足以在所述表面产生负作用。

40.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所述的多组分液体溶液是一种多组分液体芳香剂或一种多组分液体杀虫剂。

41.根据权利要求40所述的方法，其特征在于，不超过所述薄雾或云雾的总液体容量的10％包含直径大于15微米的液滴。

42.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，所述的悬垂液滴大约是6毫米，并且其中所述液滴的尺寸在所述悬垂液滴大约70％的初始量蒸发后，以至少是1.0×10^-8厘米³/厘米²/秒的速率减小。

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