HU206646B - Electrostatic spraying device - Google Patents

Description

A találmány elektrosztatikus permetező berendezésre vonatkozik.

Elektrosztatikus permetezéssel igen sokféle folyadékot visznek vagy vihetnek fel különböző felületekre. A kipermetezendő folyadékok közül példaként a kártevőirtószereket és egyéb mezőgazdasági vegyszereket, a színezékeket, lakkokat, ragasztóanyagokat és gázfejlesztő vegyszereket említjük meg. Az elektrosztatikus permetezés egyik előnye az, hogy a permetlé cseppecskéi elektrosztatikus töltést hordoznak, így a más módszerrel kipermetezett cseppecskéknél nagyobb biztonsággal rakódnak le a célponton, és kisebb a permetezési folyadékveszteség.

Ismeretesek olyan elektrosztatikus permetező berendezések, amelyekben a permetező folyadék elektrosztatikus erők hatására nyalábokká válik szét, és a folyadéknyalábok elektromosan töltött cseppecskékké esnek szét. Ennek eléréséhez kellően nagy elektromos térerőre van szükség. Ilyen berendezést ismertet az US 4519549 számú szabadalmi leírás. Az ismertetett forgó porlasztónak a forgó eleme sapka alakúra van kiképezve és 50-50000 fordulatszám/perccel forog. A nagyfeszültség a sapka belső peremére van csatlakoztatva. Az itt ismertetett berendezésben a folyadék a forgó sapkaszerű elem által létrehozott mechanikai erőhatások következtében porlasztódik. Az elektródának a jelenléte és hatása lényegében abban nyilvánul meg, hogy nagy elektromos töltést biztosít a részecskéknek. Ez a jelenség pedig a festék lerakódásának a hatásfokát növeli, így a berendezés elsősorban festésre használható. A folyadéksugarat és szórt részecskéket mechanikus erővel hozzák létre és nagy elektromos töltést kapnak a rákapcsolt feszültségtől, azaz lényegében nagy elektromos töltéssel rendelkező folyékony festéket kapnak. Ismert az is, hogy ahhoz, hogy a kellő elektromos térerőt minél kisebb feszültséggel hozzák létre, a folyadékot éles szóróperemhez vezetik és innen permetezik ki; a szóróperem speciális alakja növeli az elektromos térerőt.

Azoknál az ismert berendezéseknél, ahol egy szóróperemnél több folyadéknyaláb alakul ki, adott folyadékáramlási sebességnél a kialakuló folyadéknyalábok száma a szóróperemnél mérhető elektromos térerő nagyságától függően változik. A térerő növelésével nő a folyadéknyalábok száma. Ha adott folyadékáramlási sebesség mellett nő a folyadéknyalábok száma, a folyadékból keskenyebb nyalábok alakulnak ki, ennek megfelelően a folyadéknyalábokból képződő cseppecskék is kisebbek lesznek. A peremnél lévő elektromos térerő növelésével is csökkenthető tehát a cseppecskék mérete.

A peremnél lévő elektromos térerő nagysága azonban a perem és a földelés közötti távolság függvényében is változik. Permetezéskor pedig a föld a permetezés célpontja; ennek megfelelően a cseppecskék mérete nagymértékben függ a földtől, mint célponttól mért távolságtól. Ha ez a távolság nő, nő a cseppecskék mérete is.

Ennek a problémának a kiküszöbölésére alkalmas, intenzív elektromos térerőt biztosító megoldást ismertet a GB 1569707 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás. Az ott ismertetett berendezésben az elektromos térerő a szóróperem és egy, a szóróperem közelében elhelyezett, földelt elektróda - a szabadalmi leírás szóhasználata szerint „térerő beállító elektróda” (FAE) között alakul ki. Figyelembe véve, hogy ez az elektróda a célpontnál sokkal közelebb van a peremhez, a peremnél lévő elektromos térerő nagysága nagymértékben függetlenné válik a célponttól, azaz a földtől mért távolságtól. Ennek következtében - az egyéb paraméterek, például áramlási sebesség és feszültség megfelelő szabályozása esetén - a cseppecskék mérete nagymértékben független a perem és a célpont közötti távolságtól.

Az idézett közleményben ismertetett berendezés további előnye, hogy az elektróda úgy helyezhető el, hogy lényegében egyetlen képződő cseppecske sem rakódik le magán az elektródán.

Mivel a térerő pontosan beállítható, a feszültség megfelelő változtatásával és az elektróda helyzetének megfelelő beállításával az is elérhető, hogy a permetező berendezés üzemelése közben a térerő még ne érjen el akkora értéket, hogy koronakisülés jöjjön létre. így a berendezés Hídelemekkel is üzemeltethető, és hordozható kivitelben is kialakítható. Ez a korábban ismert berendezések esetén nem volt lehetséges, mert a koronakisülések megakadályozása a tápforrással szemben igen komoly követelményeket támasztott.

A berendezés költségeinek jelentős részét teszik ki a nagyfeszültségű generátor költségei. A generátor költségei például úgy lennének csökkenthetők, ha a cseppecskék méretét más módon szabályoznánk, és nagyobb kimeneti feszültség-ingadozást lehetne megengedni a feszültséggenerátomál.

A generátor költségei csökkentésének másik módja, ha a kimeneti árama csökkenthető. Itt azonban figyelembe kell venni, hogy az elektróda és a szóróperem közelsége miatt üzem közben jelentős szivárgó áram alakul ki, ami ugyan kisebb, mint a koronakisüléseknél keletkező áram, de még mindig komoly áramveszteséget jelent.

A cseppecskék méretét tehát olyan módon lehetne célszerű szabályozni, amely nem igényli a generátor kimeneti feszültségének pontos szabályozását, és ahol a szivárgó áram a berendezéselemeken keresztül minimális.

A találmány szerint a kitűzött feladatot olyan elektrosztatikus permetező berendezéssel oldjuk meg, amelynek szórófeje, szórópereme, folyadékkal érintkező elektromosan vezető vagy félvezető felülete, permetezendő folyadékot a szóróperemhez vezető csatornái, a felületet nagyfeszültségre töltő feszültséggenerátora, továbbá a szóróperemen kiképezett csúcsai vannak. A találmány szerinti elektrosztatikus permetező berendezésre az jellemző, hogy a csúcsok és a közöttük lévő rész a csúcsokból kilépő folyadékot elektromosan töltött részecskékké széteső sugárnyalábokká átalakítóan, a csúcsoknál a csúcsok közötti részhez képest nagyobb térerőt biztosítóan van kiképezve, és a berendezésben a szórófej külső hatásra érzéketlen, stabil elektromos térerőt biztosítóan van elrendezve.

HU 206 646 Β

Á szóróperem csúcsai például fogak lehetnek; ekkor az elektromos térerő helyileg a fogak csúcsain erősödik fel. A feszültséggenerátor hatására keletkező térerő ezeken a helyeken kellően megnő ahhoz, hogy a folyadékból nyalábok képződjenek. Ennek megfelelően minden fog csúcsán egy-egy folyadéknyaláb képződik.

Azt, hogy a csúcsokon képződik-e folyadéknyaláb vagy sem, a következő paraméterek határozzák meg: a nagyfeszültségű feszültséggenerátor kimenő feszültsége, a szórófej távolsága a célponttól, a csúcsok hegyessége, a permetezendő folyadék ellenállása, a csúcsok száma és/vagy egymástól mért távolsága, és a folyadék áramlási sebessége.

Azt tapasztaltuk, hogy az egyéb paramétereket állandó értéken tartva az eddig elérhetőnél kisebb az az alsó feszültség küszöbérték, amelynél az egyes csúcsok környezetében elegendően nagy elektromos térerő alakul ki ahhoz, hogy minden egyes csúcson egy folyadéknyaláb képződjék. Egy széles feszültség-tartományban egy kritikus felső feszültség küszöbértékig a térerő akkora, hogy minden egyes csúcson egy-egy folyadéknyaláb képződik. A kritikus felső feszültség küszöbértéknél és afölött a térerő már akkora, hogy a csúcsokon egynél több folyadéknyaláb alakul ki, amelynek hatására a cseppecskék mérete már szabályozhatatlanná válik.

Ha változtatjuk a szórófej és a célpont közötti távolságot, változik az alsó feszültség küszöbérték. Az alsó feszültség küszöbérték a célponttól mért távolság csökkentésével csökken, növelésével pedig növekedik.

Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy amennyiben a készüléket nem az alsó feszültség küszöbértékhez közel eső feszültségen üzemeltetjük, viszonylag széles tartományban változtathatjuk a célponttól mért távolságot és a feszültséget egyaránt úgy, hogy még minden egyes csúcson egy-egy folyadéknyaláb képződik. Túl alacsony feszültségeken a képződő folyadéknyalábok száma kisebb a csúcsok számánál, míg a túl nagy feszültségeken egy-egy csúcson egynél több folyadéknyaláb képződik. A csúcsonként egy folyadéknyaláb kialakításához szükséges feszültség tartománya azonban meglehetősen széles, így például 24 kV és 35 kV között változhat, ami azt jelenti, hogy a feszültséggenerátor kimenő feszültségét nem szükséges nagy pontossággal szabályozni. Előnyös azonban, ha az alsó feszültség küszöbértéknél lényegesen nagyobb feszültségen üzemeltetjük a berendezést.

Tapasztalataink szerint a cseppecskék mérete viszonylag széles feszültség-tartományon belül lényegében változatlan, és nagymértékben független a célponttól való távolságtól is.

A találmány szerinti berendezés azokban az esetekben is biztosít előnyöket, amikor nincs nagy szükség a feszültséggenerátor költségeinek csökkentésére. így például - elsősorban nagyobb áramlási sebességek esetén - nehezen akadályozható meg a földpotenciálon lévő térerő beállító elektróda (FAE) elszennyeződése. Ezen elektróda eltávolításakor azonban nem szabályozható a cseppecskék mérete. A találmány szerinti berendezéssel jól szabályozható a cseppméret, ugyanakkor azonban nem áll fenn a térerő beállító elektróda elszennyeződésének veszélye, mert a berendezés ilyen elektródát nem tartalmaz. Ha a találmány szerinti berendezéssel közeli célpontot permetezünk be, a berendezésből kilépő permet úgy rakódik le a célpontban, hogy éles határ alakul ki a célpont bepermetezett és be nem permetezett részei között. Ez a jelenség egyes esetekben előnyös lehet. Ez a hatás térerő beállító elektródát tartalmazó berendezésekkel nem érhető el, ez ugyanis kissé eltéríti a permetfelhőt a célponttól, így a célpont bepermetezett és be nem permetezett részei között részlegesen bepermetezett, átmeneti tartomány képződik.

A koronakisülés kialakulását befolyásoló két tényező a csúcsok hegyessége és a csúcsok anyagának villamos vezetőképessége. Ha a csúcsok hegyesek, a csúcsokat olyan anyagból alakítjuk ki, ami a berendezés üzemelése közben a nagyfeszültségű feszültséggenerátor kimenő feszültségén még megfelelő mértékben szigetel ahhoz, hogy koronakisülés ne lépjen fel. Ekkor a vezető vagy félvezető felületet a szóróperem fölött helyezzük el.

Más megoldás szerint a csúcsokat vezető vagy félvezető anyagokból alakítjuk ki. Ekkor a csúcsokat tompább formában képezzük ki úgy, hogy a berendezés üzemelése közben a nagyfeszültségű .feszültséggenerátor kimeneti feszültségénél koronakisülés még ne lépjen fel.

A koronakisülés fellépését befolyásoló további tényező a permetezendő folyadék jelenléte. Feltéve, hogy a csúcsok nem túl hegyesek ahhoz, hogy folyadékkal nedvesíthetőek legyenek, a folyadékot úgy vezetjük, hogy a folyadék már a nagyfeszültség bekapcsolása előtt beborítsa a csúcsokat. A folyadékboritottság növeli a görbületi sugarat az elektromos tér határánál, ami - a folyadék jelenléte következtében fellépő ellenállásnövekedéssel együtt - csökkenti a koronakisülés veszélyét.

Fém szóróperemen kialakított csúcsok esetén várhatóan 100-200 mikron az a minimális görbületi sugár, amelynél normál üzemben, körülbelül 30 kV tápfeszültség esetén, még nem lép fel koronakisülés.

A találmányt a továbbiakban kiviteli példa kapcsán, rajzok alapján ismertetjük részletesebben. Az

1. ábrán a találmány szerinti berendezés szórófejének térbeli rajza látható; a

2. ábra a találmány szerinti berendezés szórófeje egy másik kiviteli alakjának hosszirányú metszetét és a folyadéktartály egy részét mutatja be; a

3. ábra a 2. ábrán bemutatott szórófej A-A vonal mentén vett metszete; a

4. ábra a 2. és 3. ábrán bemutatott szórófejhez és tartályhoz használható tartót szemlélteti; az

5. ábra elemmel üzemelő nagyfeszültségű feszültséggenerátor bekötését mutatja; a

6. ábra a találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakjának lineáris szórófejét mutatja; a

7. ábra a találmány szerinti berendezés ismét más kiviteli alakja lineáris szórófejének térbeli rajzát mutatja, részben metszetben.

HU 206 646 Β

Az 1-3. ábrákon bemutatott szórófejnek henger alakú (4) belső rész és henger alakú (6) külső rész által közrefogott körgyűrű alakú (2) nyílása van. A (6) külső rész a (4) belső részen túlnyúlva (8) szóróperemet képez. A permetezendő folyadék, például a gravitáció hatására, a (4) belső rész és a (6) külső rész között lefelé a (2) nyíláshoz van vezetve. A (2) nyíláson át kilépő folyadék a (6) külső rész belső felületén lefolyva a (8) szóróperemre jut.

A (6) külső rész villamosán vezető vagy félvezető anyagból készült. Villamosán vezető anyagokként például fémeket vagy vezető műanyagokat használhatunk. Ennél a kiviteli alaknál tehát a (8) szóróperem ténylegesen vezető vagy félvezető (10) felületet képez, amelyen a permetezendő folyadék a (8) szóróperem felé halad. Egy másik, a későbbiekben ismertetendő kiviteli alaknál a (8) szóróperem és a (10) felület különálló berendezéselmeket képeznek.

Üzem közben a (6) külső rész nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor (7) kimenetéhez van kötve. Általánosan ismert, hogy pozitív polaritású nagyfeszültségű elektródák alkalmazásakor valamivel kisebb a koronakisülés fellépésének veszélye. Ezért a (6) külső rész előnyösen a nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor pozitív kimenetéhez van kötve. Abban az esetben azonban, ha ebből egyéb előnyök származnak, a (6) külső rész a negatív polaritású kimenetre is köthető. A nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor egyik bemenetéhez és egyik kimenetéhez van (11) kivezetés kötve, amely vagy a földhöz, vagy a bepermetezendő célponthoz van csatlakoztatva. így a (8) szóróperem és a célpont között kialakul az elektromos térerő.

A nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor (11) kivezetése és a (9) feszültséggenerátor kisfeszültségű (17) bemenete közé sorosan (15) kapcsoló és (13) elem van kapcsolva. így, ha a (15) kapcsoló zárva van, a (7) kimeneten 25-35 kV nagyságú feszültség lép fel, ami a (6) külső részt villamosán feltölti a földhöz és/vagy a célponthoz viszonyítva.

A (8) szórópereme úgy van kialakítva, hogy egymástól elválasztott több helyén a térerő helyileg megnőjön. Ebből a célból a (8) szóróperem egymástól távközökkel elválasztott (12) fogakkal van ellátva, amelyeken (14) csúcsok vannak. Abban az esetben, ha a nagyfeszültséget a folyadék bevezetése előtt kapcsoljuk az elektromosan vezető (14) csúcsokra, a (14) csúcsok erős elektromos erőteret hoznak létre. Üzem közben azonban nem a (14) csúcsok határozzák meg közvetlenül az elektromos erőteret. Üzem közben a folyadék a (12) fogakon lefelé áramlik és beborítja a (12) fogak (14) csúcsait. Ez gravitációs tér és/vagy elektrosztatikus erők hatására történhet. Az elektromos térerő határát lényegében a folyadék - aminek bizonyos mértékig elektromosan vezetőnek kell lennie - határozza meg. Ha a (12) fogak megfelelően hegyesek, úgy, hogy a (12) fogak (14) csúcsainál a folyadék/levegő határfelületen elég nagy térerő alakul ki, akkor ott a nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor kimenő feszültségén lévő (16) folyadék kúp jelenik meg.

A (14) csúcsokon lévő folyadék elektromosán feltöltődik. A negatív töltést a vezető (10) felület elvezeti, így a folyadékban pozitív töltések jelennek meg. A folyadékban megjelenő töltések hatására a folyadék belsejében akkora elektrosztatikus taszítóerő lép fel, ami meghaladja a folyadékból a (14) csúcson kialakuló (16) folyadékkúp felületi feszültségét, így ott (18) folyadéknyaláb alakul ki. A (14) csúcsról távozó (18) folyadéknyaláb bizonyos távolságon belül a levegőn való áthaladás közben fellépő mechanikai erők hatására elektromosan töltött, nagymértékben azonos méretű cseppecskékké esik szét.

Minthogy a (12) fogak elektromosan vezető anyagból készültek, ezzel a berendezéssel még viszonylag nagy ellenállású folyadékok is permetezhetők. Abban az esetben azonban, ha a folyadék ellenállása túl nagy, a folyadék már olyan nehezen ionizálható, hogy az ionizáció a levegő általi széttörés előtt be sem következik.

Minthogy a (12) fogak elektromosan vezető anyagból készültek, túl nagy térerő esetén fennáll a koronakisülés veszélye. A koronakisülés káros, mert növeli a nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor áramterhelését, növeli a költségeket, és csökkenti a (9) feszültséggenerátorban az alkatrészek élettartamát.

Az üzem közbeni koronakisülések megelőzésére a (12) fogakat nem készíthetjük túl kicsi görbületi sugárral. A minimális görbületi sugarat a (14) csúcsoknál elég nagyra kell megválasztani ahhoz, hogy használat közben - sőt előnyösen használat előtt, amikor a (14) csúcsokat még nem borítja folyadék - ne következzen be koronakisülés. Kisebb görbületi sugarat akkor alkalmazhatunk, ha a permetezendő folyadék nedvesíti a (14) csúcsot, és ügyelünk arra, hogy a nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátort csak a folyadék bevezetése és a (14) csúcsok nedvesítése után kapcsoljuk be. A (14) csúcsokat borító folyadék által előidézett görbületi sugár-növekedés és a megnövekedett ellenállás (ami csökkenti a nagyfeszültségű elektromos tér határfeszültségét) egyaránt közrehat abban, hogy csökkenjen a koronakisülés veszélye.

Az, hogy a nedvesíthetőséghez szükséges minimális görbületi sugár kisebb vagy nagyobb a „száraz” állapotban a koronakisülés megakadályozásához szükséges minimális görbületi sugárnál, a folyadék felületi feszültségétől és a (9) feszültséggenerátor kimeneti feszültségétől függ. Minél kisebb a folyadék felületi feszültsége, annál kisebb a nedvesíthetőséghez szükséges minimális görbületi sugár. Minél kisebb a (9) feszültséggenerátor kimeneti feszültsége, annál kisebb az a minimális görbületi sugár, amelynél koronakisülés még nem lép fel. Ennek megfelelően minél kisebb a folyadék feszültsége és minél kisebb az üzemi feszültség, annál kisebb a valószínűsége annak, hogy a folyadék kisebb görbületi sugarú csúcsot képes nedvesíteni annál, ami a koronakisülés megakadályozásához szükséges.

Tapasztalataink szerint könnyen kialakíthatók olyan (12) fogak, amelyek a permetezés elvégzéséhez még elég hegyesek, ugyanakkor azonban nem túl hegyesek ahhoz, hogy üzem közben a nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor például 25 és 35 kV közötti kimeneti

HU 206646 Β feszültsége koronakisülést idézzen elő. Várhatóan a (14) csúcsoknál körülbelül 100-200 mikron az a minimális görbületi sugár, amelynél üzem közben, 30 kV körüli feszültségen koronakisülés még nem jön létre.

A (12) fogak (14) csúcsainál eléggé felerősödik a helyi térerő ahhoz, hogy permetezéskor egy-egy (14) csúcson egy-egy (18) folyadéknyaláb képződjön. Ez a jelenség a (9) feszültséggenerátor széles kimeneti feszültségtartományában és a célponttól mért távolság széleskörű változtatásakor is fellép. Az egyik kiviteli alaknál például 25-35 kV volt az a kimeneti feszültség-tartomány, amelyen belül minden egyes (14) csúcson egy-egy (18) folyadéknyaláb képződött. Ebben a feszültség-tartományban a képződő (18) folyadéknyalábok száma látszólag független a célponttól mért távolságtól. Ennek megfelelően a cseppecskék mérete széles feszültség-tartományon belül nagymértékben független a feszültség tényleges értékétől, ami azt jelenti, hogy nincs szükség a (9) feszültséggenerátor feszültségének pontos szabályozására. A cseppecskék mérete megfelelően független a célponttól mért távolságtól is.

A permetfelhő szélességének növelése céljából a (12) fogakat kifelé hajlóan alakíthatjuk ki. Abban az esetben azonban, ha keskenyebb permetfelhőre van szükség, a (12) fogakat egyenesen vagy befelé hajlóan is kiképezhetjük.

Egy másik kiviteli alaknál a szórófej úgy van kiképezve, hogy (2) nyílása egyenes vágat, és a (8) szóróperem rendszerint lineáris.

Egy további kiviteli alaknál a (12) fogak szigetelő anyagból vannak készítve. Nagymértékben szigetelő műanyagként például poli(tetrafluor-etilén)-t használhatunk, azonban ennél kevésbé szigetelő anyagokat, így például formaldehiddel kezelt papírt (a Tufnol cég „Kite Brand” kereskedelmi nevű terméke) is alkalmazhatunk. Ezáltal csökken a koronakisülés veszélye, és az 1. ábrán bemutatott, fémből készült (12) fogaknál lényegesen hegyesebb (12) fogak is kialakíthatók.

Szigetelő anyagból készült (12) fogak alkalmazásakor is elektromosan vezető vagy félvezető (10) felület mentén vezetjük a folyadékot a (8) szóróperemhez. Ez a (10) felület azonban a (8) szóróperem fölött helyezkedik el. Az elektromos teret a (8) szóróperemhez érkező folyadék határozza meg. A negatív töltést a folyadékkal érintkező, vezető anyagból készült felület elvezeti, így a folyadéknak pozitív töltése van.

A vezető vagy félvezető (10) felület és a (8) szóróperem közötti távolságot a permetezendő folyadék ellenállásának figyelembevételével kell megválasztanunk. Tapasztalataink szerint ugyanis a folyadék nem permetezhető, ha - adott távolság esetén - a folyadék ellenállása túl nagy, vagy - adott folyadékellenállás esetén - túl nagy távolság van a vezető (10) felület és a (8) szóróperem között. Ez a jelenség feltehetően azzal magyarázható, hogy miközben a folyadék elhalad a vezető vagy félvezető (10) felület mentén, nemcsak a folyadék elektromos feltöltődése megy végbe, hanem a folyadékon keresztül töltések is vándorolnak a folyadékból a (14) csúcs felé. Az utóbbi töltésáramlásra jutó ellenállás nem lehet olyan nagy, hogy az ennek következtében beálló feszültségesés hatására a (14) csúcs feszültsége a porlasztáshoz szükséges térerőt biztosító érték alá csökkenjen. Ennek megfelelően a (8) szóróperem és a vezető vagy félvezető (10) felület közötti távolságot a folyadék ellenállása által megszabott kis értékre kell beállítani. Tapasztalataink szerint azonban még 10⁶-10^1θ ohm.cm ellenállású folyadékok esetén is beállítható a (8) szóróperem és a vezető vagy félvezető (10) felület közötti távolság a permetezést lehetővé tevő értékre.

A folyadékon keresztüli vezetés eredményeként a (12) fogak mentén - a folyadék áramlásának irányában - feszültség-gradiens alakul ki. Az így kialakuló elektromos tér a (10) felülettel párhuzamos erőteret (más elnevezés szerint tangenciális erőteret) kelt, ami a folyadékot a (2) nyílástól a (12) fogak mentén a (14) csúcsok felé mozgatja. Elektromosan vezető anyagból készült (12) fogak esetén nincs jelentős mértékű feszültség-gradiens, így az utóbbi esetben nehezebb a folyadékot a (12) fogak mentén a (14) csúcsokhoz juttatni.

A bemutatott elrendezésben a szigetelő anyagból készített (12) fogak lényegesen hegyesebbek lehetnek, és a vezető vagy félvezető (10) felületet a megfelelő anyagból készített (4) belső rész szolgáltathatja. Elektromosan nem vezető (8) szóróperemet úgy alakíthatunk ki, hogy a vezető anyagból készült (6) külső részre nem-vezető anyagból készített gyűrűt szorítunk. Más megoldás szerint a (4) belső részt elektromosan vezető, a (6) külső részt pedig elektromosan nem vezető anyagból készítjük; ebben az esetben azonban az előzőnél nehezebb a belső vezető (10) felületet nagyfeszültség alá helyezni. Ismét más megoldás szerint a (12) fogakat az elektromosan nem vezető anyagból készített (4) belső részen alakítjuk ki, és a (6) külső részt elektromosan vezető anyagból készítjük. Ekkor a folyadék a (12) fogak külső felületén folyik le a (14) csúcsok felé. Ekkor a (6) külső részt megfelelően kell kialakítani, nehogy a permetezés a (6) külső rész végéről - mint szóróperemről - történjék.

A cseppecskék méretét befolyásoló egyik tényező a folyadék áramlási sebessége. Ha a további paraméterek értéke állandó, a folyadék áramlási sebességének növelése a cseppecskék méretnövekedésével jár együtt. A 2, és 3. ábrán metszetben bemutatott (26) szórófejen és (24) tartályon az áramlás szabályozására alkalmas elrendezést is szemléltetünk.

A bemutatott elrendezésben az áramlási sebességet három különböző paraméter változtatásával szabályozzuk.

Az áramlási sebességet befolyásoló egyik paraméter a folyadék áramlási csatornájának mérete. Az áramlási csatornák méretét a (6) külső rész belső oldalán elhelyezett (20) bordák határozzák meg (lásd a 3. ábrát). A (4) belső rész a (20) bordákhoz van szorítva; így a (20) bordák között a folyadékáramlás Számára (22) csatornák alakulnak ki. A (22) csatornák alsó végükkel a teljesen nyitott, körkörös (2) nyílásba torkollnak. A folyadék áramlási sebességét részben a (22) csatornák mérete és száma szabja meg. Minél kisebb a (22) csatornák keresztmetszete és

HU 206 646 Β minél nagyobb a hossza, továbbá minél kevesebb (22) csatornát tartalmaz a berendezés, annál kisebb lesz a folyadék áramlási sebessége.

A 2. ábrán bemutatott berendezésben a (26) szórófejhez (24) tartály csatlakozik. A (24) tartályban egyedüli nyomáscsökkentő eszközként levegöbeeresztő (28) csavar van. Miként az ábrán látható, a (4) belső rész üreges, és a (24) tartályba nyúlik. A (28) csavar csavarmenettel illeszkedik a (4) belső rész belső üregébe.

A folyadékáramlásra ható második paraméter a (28) csavar menetes része körül lévő spirális csatorna mérete, ami részlegesen meghatározza a (24) tartályban uralkodó nyomás csökkenésének és így a folyadék kiáramlásának sebességét. Minél nagyobb a spirális csatorna hossza és minél kisebb annak keresztmetszete, annál kisebb lesz az áramlási sebeség.

A folyadékáramlásra ható harmadik paraméter a (28) csavar és a (2) nyílás közötti távolság, ami - a (28) csavar által biztosított nyomásszabályozással együtt meghatározza a folyadékoszlop nyomását a (2) nyílás fölött. Minél kisebb a (28) csavar és a (2) nyílás közötti távolság, annál kisebb az áramlási sebesség.

A vezető vagy félvezető anyagból készült (6) külső rész (30) külső menettel van ellátva. Ez a (30) külső menet (36) szigetelő nyél egyik végére felszerelt (34) tartó (32) belső menetéhez illeszkedik. [A 4. ábrán csak a (36) szigetelő nyél egyik végét szemléltetjük.] A (36) szigetelő nyél másik végéhez csatlakozik a (9) feszültséggenerátor és a (13) elem. A készülék földre nyúló huzalon vagy vezetőképes anyagból készült zsinóron keresztül van összekötve a földdel. A nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor (7) kimenete a (36) szigetelő nyélen belül elhelyezett (38) vezetéken keresztül a (34) tartóban lévő (40) csatlakozóhoz kapcsolódik; a (40) csatlakozó a (34) tartó felcsavarozásakor érintkezik a (6) külső résszel.

Látható, hogy a (36) szigetelő nyélnek a (26) szórófejjel ellentétes oldaláról a földelő vezeték alkalmazásával kiküszöbölhetjük a berendezés kisfeszültségű elemeinek hatását a (26) szórófejre. A (36) szigetelő nyél és a földelő vezeték hosszú utat képez, ami csökkenti a (26) szórófejtől a föld felé irányuló szivárgó áramot. Ezáltal nő a (13) elem élettartama, és csökkenthető a nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor névleges teljesítménye.

A 6. ábrán a találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakját szemléltetjük. Az előző berendezésektől eltérően a szórófej nem fogazott gyűrűvel van ellátva, hanem a (12) fogak egyenes sorban helyezkednek el. A (12) fogak szigetelő műanyagból készült (42) házhoz kapcsolódnak. A permetezendő folyadékot az ábrán fel nem tüntetett bemeneti nyíláson keresztül a (42) házban lévő (44) folyadékelosztó térbe vezetjük. A (42) házhoz (48) tömítés közbeiktatásával (46) zárólemez illeszkedik. A (48) tömítés a (12) fogak szomszédságában nyitott, így a (42) ház és a (46) zárólemez között (49) rést képez. A (48) tömítésben (50) csatornák vannak kialakítva, amelyeken keresztül a folyadék a (44) folyadékelosztó térből a (49) réshez jut. A (49) rés fölött (az áramlással ellentétes irányban) vezető vagy félvezető anyagból készült (52) szalag van a (42) házhoz illetsztve, ami a folyadékkal érintkező (10) felületet képezi. Az (52) szalag az ábrán fel nem tüntetett nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor (7) kimenetéhez csatlakozik. Az (52) szalaggal érintkező folyadék elektromosan feltöltődik, és permetezéskor a folyadékból - a korábban közöltekkel azonosan - (12) foganként egy-egy nyaláb képződik. A (12) fogak (14) csúcsain ebben az esetben is megfelelően intenzív elektromos térerő alakul ki. A berendezésnek nincs a szórófej környezetében elhelyezkedő kisfeszültségű része, így azok a térerő nagyságára semmiféle hatást nem gyakorolnak.

A 7. ábrán bemutatott szórófej szigetelő műanyagból készült (54) tartály, amelynek egyik (56) peremén (12) fogak vannak kialakítva. Az (54) tartály alapjában kialakított (57) hornyok képezik a (12) fogak (14) csúcsait. Üzem közben az (54) tartályt az (56) peremhez közel eső magasságig permetezendő (58) folyadékkal töltjük fel. Folyamatos folyadék-bevezetéssel és a fölöslegnek (az ábrán fel nem tüntetett) túlfolyón keresztüli eltávolításával, majd visszavezetésével a folyadékszintet állandó értéken tarthatjuk. Elektromosan vezető (10) felületként (60) huzalt alkalmazunk, amit üzem közben a (9) feszültséggenerátor (7) kimenetéhez kapcsolunk. Ha a (60) huzalt nagyfeszültség alá helyezzük, az (58) folyadék elektromosan feltöltődik, és a kialakuló elektromos tér az (58) folyadékot a (12) fogak felé mozgatja. Amikor az (58) folyadék elborítja a (12) fogakat, a (14) csúcsokon elég intenzív elektromos térerő alakul ki ahhoz, hogy az (58) folyadék (18) folyadéknyalábok formájában lépjen ki a (12) fogakról, amelyek azután a korábban közöltekkel azonosan cseppecskékké esnek szét. Ennek a kiviteli alaknak az az előnye, hogy ha a permetezést a nagyfeszültségű (9) feszültséggenerátor kikapcsolásával leállítjuk, a berendezésből nem csorog ki az (58) folyadék, figyelembe véve azonban, hogy az (54) tartály nyitott, ez a berendezés nem alkalmazható olyan esetekben, amikor a szórófejet - például kézzel - mozgatni kell (például növények vegyszeres permetezésekor).

A berendezés kisfeszültségű részei ebben az esetben sem fejtenek ki lényeges hatást a szórófejre. A (12) fogak (14) csúcsain pedig elegendően nagy elektromos térerő alakul ki anélkül, hogy a szórófej közelében kisfeszültségű berendezéselemeket vagy elektródákat helyeznénk el.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Elektrosztatikus permetezőberendezés, amelynek szórófeje, szórópereme (8), folyadékkal érintkező elektromosan vezető vagy félvezető felülete (10), permetezendő folyadékot a szóróperemhez (8) vezető csatornái, a felületet (10) nagyfeszültségre töltő feszültséggenerátora (9), továbbá a szóróperemen (8) kiképezett csúcsai (14) vannak, azzal jellemezve, hogy a csúcsok (14) és a közöttük lévő rész, a csúcsokból (14) kilépő folyadékot

   HU 206 646 Β elektromosan töltött részecskékké széteső sugárnyalábbá (18) átalakítóan, a csúcsoknál (14) a csúcsok (14) közötti részhez képest nagyobb térerőt biztosítóan van kiképezve, és a berendezésben a szórófej külső hatásra érzéketlen, stabil elektromos térerőt biztosítóan van el- 5 rendezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csúcsok (14) a koronakisülést megakadályozó, szigetelő anyagból vannak.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csúcsok (14) a koronakisülést megakadályozó vezető vagy félvezető anyagból vannak.
4. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szóróperem (8) a vezető vagy félvezető felület (10) részeként van kialakítva.
5. 5. A 2. vagy 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szóróperem (8) csúcsai (14) fogként (12) vannak kiképezve.
6. 6. A 2. vagy 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szóróperem (8) csúcsai (14) szakállszerűen vannak kiképezve.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti berende10 zés, azzal jellemezve, hogy a szóróperem (8) körkörös.
8. 8. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szóróperem (8) egyenesvonalú.