CS216204B2 - Appliance for spraying the liquids - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro rozprašování kapalin,, zejména zařízení k elektrostatickému rozprašování kapalin. Zařízení podle vynálezu je vhodné zejména pro postřikování polních plodin a pro 'stříkání nátěrů.

V britské patentové přihlášce č. 29 539/76 je popsáno zařízení, které slouží pro vytváření jemné -mlhoviny elektricky nabitých částic kapaliny. Zařízení sestává z vodivé trysky nabité .na; potenciál v rozsahu 1 až 20 kV, u níž je uspořádána. uzemněná elektroda. Elektrické pole vznikající mezi tryskou a uzemněnou elektrodou. je dostatečně intenzívní, aby došlo k rozprašování kapaliny přiváděné .do trysky, v .důsledku čehož vznikají nabité jemné kapky kapaliny, pole však není intenzívní natolik, aby došlo ke kolonovému výboji, se kterým je spojena velká spotřeba proudu. Jedno z provedení popsaného- zařízení představuje ruční postřikovač píro· zemědělské . . účely, který má ve srovnání s dříve . známými ručními postřikovači s elektricky poháněným otočným diskem řadu výrazných výhod. Výhody spočívají v nižší spotřebě energie, z níž vyplývá delší životnost galvanických článků, a v podstatě zvýšené spolehlivosti, nebot postřikovač neobsahuje žádné pohyblivé části. Další výhoda. spočívá v tom, že mlhovina je elektricky nabitá, takže je rostlinami přitahována, v důsledku . čehož se · dosahuje rovnoměrnějšího postřiku.

Elektrický náboj částic však může být za určitých okolností nevýhodou. V některých případech . se například požaduje vytváření Oblaků kapek, které na .rostliny volně . ' klesají. . Za těchto okolností je. oblak nabitých kapek příliš rychle přitahován k nejbližším listům .rostlin a neprostoupl dostatečně celou rostlinu.

Další výhoda zařízení popsaného v britské patentové přihlášce č. 29 539/78. spočívá v tom, že velikost vznikajících částic je regulovatelná. Střední poloměr částic vznikajících v zařízení je tím menší, čím větší je poměr náboje. k hmotě, takže střední poloměr částic může. být regulován intenzitou rozprašovacího elektrického. pole, což se obvykle provádí změnou napětí. Částice s optimální velikostí jsou však za určitých okolností v některých případech příliš nabité. Vysoký náboj částic vyvolává příliš vysoké odpudivé síly mezi těmito. částicemi, takže například nevodivá cílová plocha nebude pokryta . dostatečnou vrstvou, nebo má za. následek nanášení příliš silné vrstvy na ostré výstupky .a hrany rostlin. Podobné problémy mohou vzniknout i . při jiných aplikacích.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro. rozprašování kapalin, které sestává ze základního tělesa, na kterém. je připevněna elektrostatická rozprašovací hlavice opatřená přívodem .pro rozprašovanou kapalinu a výstupní tryskou pro. elektricky nabité částečky, přičemž rozprašovací hlavice je připojena ke zdroji vysokého napětí a opatřena uzemněnou elektrodou, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že . uzemněná e lektroda rozprašovací hlavice je opatřena ostrou hranou uspořádanou u .dráhy elektricky nabitých částeček.

Rozprašovací hlavice je s výhodou opatřena přídavnou uzemněnou elektrodou pro regulaci elektrického pole, která je opatřena hroty, které jsou Opatřeny plášťovými elektrodami, které jsou uspořádány nastavitelně.

Přídavná uzemněná elektroda je se zemí s výhodou . . spojena. přes vysoký odpor, který je. nastavitelný.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá v tom, že kapky rozprašované kapalíny, které vznikají při elektrostatickém rozprašování, se při průchodu kolem uzemněné elektrody, opatřené hroty .nebo- ostrou hranou, alespoň z . části vybíjejí, což umožňuje snížení Odpudivých sil .mezi kapkami a tím i rovnoměrnější nanášení rozprašované kapaliny na cílovou . plochu . bez ohledu na její vodivost zejména na rostliny.

Vynález bude v. dalším objasněn na. neomezujících příkladech jeho provedení, které jsou .popsány pomocí .připojených výkresů které znázorňují:

—. obr. 1 boční schematický pohled n'a .zařízení podle vynálezu, ze kterého jsou patrné . hlavní součásti . zařízení podle vynálezu,

—. obr. 2 řez tryskou zařízení z obr. 1, — obr. 3. boční pohled na trysky a vybíjecí jehly s plášťovými elektrodami, — obr. 4 a 5 boční detailní pohledy, částečně v řezu, na jehly s plášťovými elektrodami v případě slabého. a silného. pole, — obr. 6 řez tryskou a obměněným provedením plášťových elektrod.

Zařízení pro rozprašování kapalin .podle vynálezu, znázorněné na obr. 1 a '2, sestává. z trubice 1 z umělé hmoty, která. tvoří rukojeť zbývajících částí zařízení. Uvnitř trubice 1 je uložen sloupec galvanických článků 2, z nichž každý má napětí . 1,5 V a které tvoří zdroj elektrické energie. K jedné straně .. trubice 1 je připevněn elektronický měnič 3 s výstupním¹ napětím 0. až 20 kV a, .proudu . 200' -μΑ, jehož nízkonapěťový vstup je připojen ke galvanickým článkům 2 a к vypínači .. 4. Tento . elektronický měnič 3 tvoří zdroj vysokého elektrického napětí. Trubice 1 je na svém předním konci opatřena objímkou .-5 s. .vnitřním. závitem, ve které je upevněn zásobník 6 s rozstřikovanou kapalinou. V . . objímce 5 je upevněna rozprašovací hlavice 40, která sestává z trubkového rozváděče .. 7 . z . izolační umělé hmoty, jehož spodní strana. je uzavřena. kruhovou stěnou 8 . ze . stejného¹ materiálu — obr. 2,. Kruhovou stěnou 8 prochází osm kovových kapilár 9, které tvoří trysky .pro rozprašování kapaliny. Všechny kovové kapiláry 9 jsou připájeny k holému kovovému drátu 10, který je připojen k . vysokonapěťové svorce elektronického měniče 3, což je provedeno pomocí vysokona216204 pěťového kabelu 11. Trubkový rozváděč 7 je obklopen pláštěm 12 z izolační umělé hmoty. V plášti 12 je uložena uzemněná elektroda· 13 sloužící k regulování pole, která je zemnícím přívodem 14 spojena se zemí. Z uzemněné elektrody 13 vystupují tři kovové ostré hrany 15 rozložené rovnoměrně po jejím obvodu, které mohou být tvořeny dolů směřujícími hroty, které jsou mírně skloněny k ose trubkového· rozváděče· 7. Plášť 12 lze· po trubkovém· rozváděči 7 v obou směrech posouvat, mezi trubkovým rozváděčem 7 a pláštěm 12 je však tření postačující k· aretaci pláště 12 v jakékoliv zvolené poloze.

Při přípravě rozstřikovače k provozu se zásobník 6 obsahující rozstřikovanou kapalinu zašroubuje do· objímky 5, zařízení je přitom ve srovnání s polohou znázorněnou na obr. 1 otočeno o· 180°. Když se pak zařízení otočí zpět do· polohy znázorněné na obr. 1, vnikne kapalina · do trubkového rozváděče· 7 a působením zemské tíže vytéká kovovými kapilárami 9.

‘Při činnosti se zařízení drží rukou ve vhodném místě trubice 1.

Po zapnutí vypínače 4 se kovové kapiláry 9 elektricky nabíjí na výstupním napětí elektronického měniče 3. Elektrické nabití kovových kapilár 9 má za, následek, že kapalina vystupující z kovových kapilár 9 v pracovní poloze zařízení je elektrostaticky nabitá. Nabitá kapalina v důsledku elektrostatického· pole tvoří krátké pohyblivé praménky, které se na koncích tříští v jemnou· mlhovinu. Při· průchodu mlhoviny kolem ostrých hran 15 se . na těchto ostrých hranách 15 indukuje elektrické napětí s opačným znaménkem, jehož velikost postačuje ke vzniku kořenového· výboje mezi ostrými hranami 15 a mlhovinou, v důsledku čehož se podstatně zmenšuje a v -některých případech dokonce zcela odstraňuje náboj mlhoviny.

Uzemněná elektroda 13, která je spojena se zemnícím přívodem· 14, zlepšuje elektrostatické pole na kovových kapilárách 9 a kolem těchto kovových kapilár 9 a tím jak vlastní rozprašování, tak i rovnoměrnost tohoto rozprašování, a to· i v případech, kdy napětí na kovových, kapilárách 9 je pouze· 10 <a-ž 15 kV, nezávisle na polaritě tohoto napětí vzhledem k uzemněné elektrodě 13. Proud odebíraný z elektronického měniče 3 je v důsledku těsné blízkosti uzemněné elektrody 13 ke kovovým kapilárám· 9 tvořen převážně proudem vznikajícím výměnou náboje mezi kovovými kapilárami 9 a rozstřikovanou kapalinou a je tudíž extrémně malý.

Nábojová hustota rozprašované kapaliny je obvykle· 5X10'3 c/dm3 Při průtoku kapaliny 1X103 dm3/s činí proud odebíraný z elektronického měniče 3 pouze 5· X10 a, z čehož při napětí 1X1O4 V vyplývá výstupní výkon pouze 5ΧΊ0² W. Galvanické články 2 mají při· této· nízké spotřebě životnost stovky hodin.

Aby bylo možno udržovat uzemněnou elektrodu 13 na nízkém nebo nulovém potenciálu, · musí být · zemnící přívod 14 spojen· se skutečnou · zemí nebo jiným tělesem s vysokou kapacitou, které ·se· . nachází na nízkém· potenciálu, · · V · · případě přenosného použití zařízení znázorněného· na· obr. 1 postačí vléci zemnící. přívod 14 tak, aby se dotýkal země.

Posouváním pláště 12 podél trubkového rozváděče 7 se- · mění poloha uzemněné elektrody · 13· vzhledem k nehybným kovovým kapilárám 9, což umožňuje optimalizovat rozprašování, neboť lze respektovat jak napěťový rozdíl mezi uzemněnou elektrodou 13 a kovovými kapilárami 9, tak i jiné proměnné, například měrný elektrický odpor kapaliny.

Zařízení znázorněné na obr. 1 · a 2 · umožňuje .-získání mlhoviny se zmia^j^ienýtta v některých případech téměř nulovým, nábojem, není však snadné toto zařízení nastavit. V obměněném provedení trysek znázorněném na obr. 3 je přídavná uzemněná elektroda 20 opatřena třemi hroty 21, které vyvolávavají koronový výboj*. Dříky 22 hrotů 21 jsou opatřeny · závity a jsou na nich našroubovány plášťové elektrody 23 s profilem ve tvaru písmene U. Plášťová elektroda 23 může· být na dříku 22 sešroubována směrem· dolů tak, že se · spodní okraje plášťové elektrody 23 nacházejí ·v rovině hrotů 21 — obr. 4, nebo může být tato plášťová elektroda· 23 vyšroubována po dříku 22 směrem nahoru, takže hrot 21 z této plášťové elektrody 23 vystupuje — obr. 5. Plášťová elektroda 23 se samozřejmě · může nacházet také v kterékoliv mezilehlé _poloze. Jestliže· se plášťová elektroda · 23 nachází v poloze· znázorněné na· obr. 5, je stínící účinek plášťové elektrody 23 •vůči hrotu 21 zanedbatelný a. mlhovina vytvářená nabitou tryskou 19 je při průchodu kolem hrotu 21 kořenovým výbojem téměř úplně vybita. Jestliže, se plášťová elektroda 23 nachází v poloze znázorněné na obr. 4, je hrot 21 téměř úplně odstíněn a dochází pouze· k · zanedbatelnému vybíjení mlhoviny. Stupeň · vybíjení mlhoviny je možno regulovat umístěním plášťové elektrody 23 do vhodné polohy mezi polohami znázorněnými na obr. 4 a 5.

Provedení znázorněné na· obr. 3 až 5 tedy umožňuje získávat podle potřeby jak nenabitou, tak i značně nabitou mlhovinu. Každá ze· tří plášťových elektrod 23 se však musí nastavovat samostatně, což poněkud· ztěžuje· nastavení zařízení.

Na obr. 6 je· v bočním pohledu znázorněn· řez · obměněným· provedením· rozprašovací hlavice 49. Trubkový rozváděč 30 je · opatřen čtyřmi kovovými kapilárami 31, které jsou připojeny ke zdroji vysokého napětí. Na vnějším · obvodu trubkového · rozváděče 30 je· posuvně uloženo vnitřní pouzdro· 32, na· kterém je pomocí vzpěr · 33 upevněn kovový prstenec 34, který slouží k regulaci elektrického pole a· je spojen· se zemí. Na vnitřním pouzdru 32 je těsně nasazeno vnější pouzdro¹ 35, ve· kterém jsou vytvořeny neznázorněné po216 délné drážky, do kterých zapadají neznázorněná podélná žebra vytvořená na - vnitřním' pouzdru. 32, takže vnější pouzdro 35 -se může v obou -směrech posouvat, -avšak nemůže - se vůči· -vnitřnímu pouzdru 32 -otáčet. Z vnějšího pouzdra 35 vystupují -směrem dolů čtyři přídavné -uzemněné elektrody 36 ve tvaru jehel, které zasahují do otvorů 37 v kovovém prstenci 34. Jestliže se -vnější pouzdro 35 nachází v poloze znázorněné na -Obr. Θ, vytvářejí -se z kapaliny vystupující z nabitých kovových kapilár 31 působením- elektrického pole mezi -kovovými kapilárami 31 a uzemněným kovovým prstencem 34 praménky, které -se tříští na kapky s- vysokým· nábojem. Tyto- kapky procházejí ' kovovým prstencem 34 kolem - vrcholů přídavných uzemněných elektroid 36, na- kterých -se - indikuje náboj vyvolávající elektrický výboj na hrotech těchto přídavných uzemněných elektrod 36 v důsledku čehož se podstatně zmenšuje náboj kapek. Vnější pouzdro- 35 -se může podle potřeby posunout po vnitřním· -pouzdru 32 směrem nahoru tak, že hroty přídavných uzemněných -elektrod 36 se zcela zasunou do otvorů 37 v kovovém prstenci 34, takže - zařízení pak vytváří mlhovinu -s vysokým nábojem.

Ve znázorněných provedeních -zařízení podle vynálezu -se používá -tří nebo -čtyř jehel, podle potřeby -se však může použít i větší nebo menší -počet -těchto· jehel. Použití jediné jehly umožňuje dosažení pouze určitého stupně vybití mlhoviny, zatímco pro- úplné vybití -mlhoviny je třeba použít -nejméně čtyř jehel. Jestliže jo- rozstřikovací tryska tvořena štěrbinou, je třeba- použit -dvanácti nebo více jehel, které jsou uspořádány po- jedné

204 straně - nebo střídavě po obou stranách štěrbiny. V případě použití štěrbinové trysky je pro vybíjení -mlhoviny zvláště výhodné použití - uzemněného- dlouhého ostří.

Ve znázorněných provedeních - byly jednotlivé jehly kolem -dráhy mlhoviny rozmístěny rovnoměrně. Toto uspořádání však není vždy nutné.

Jestliže se -použije nerovnoměrně -rozmístěných jehel, získá -se- částečně vybitý oblak mlhoviny, jehož některé -oblasti jsou nabité. Toto rozložení náboje je - vhodné například pro- postřikování polních -plodin, -kde se; •optimálního- prostoupení rostliny mlhovinou dosahuje- pomocí -směsi nenabitých a vysoce nabitých kapek. O«b-la'k mlhoviny -s -tímto- rozložením náboje lze získat také pomocí rovnoměrně rozložených jehel -s nastavitelnými plášťovými elektrodami, což umožňuje -odstínění pouze některých jehel.

Jiná -možnost regulace vybíjení kapek, -mlhoviny spočívá v použití vysokého' -odporu 41 vřazeného mezi jehlové elektrody a zem. Tímto· způsobem se zmenšuje- indukovaný vybíjecí proud protékající z -elektrody -na zem’ a -tudíž i stupeň -vybití - oblaku -mlhoviny. Vybíjení mlhoviny lze snadno* regulovat změnou hodnoty tohoto odporu, který je s výhodou nastavitelný. Jehlové elektrody musí být v tomto- případě uzemněny -odděleně- od elektrod sloužících k regulaci pole, neboť by j-inak došlo- k -oslabení rozprašovacího, pole.

Za určitých -okolností -se může k omezení proudu výboje na hrotech jehlových elektrod použít i jiných aktivních nebo pasivních elektrických zařízení.

Claims (6)

1. predmet

   1. Zařízení pro- rozprašování kapalin, které sestává ze- základního tělesa, na kterém je připevněna elektrostatická rozprašovací hlavice -opatřená přívodem pro rozprašovanou kapalinu a výstupní- tryskou pro elektricky nabité částečky, přičemž rozprašovací - hlavice je připojena- ke zdroji vysokého napětí a - opatřena uzemněnou - elektrodou, vyznačující -se tím, že uzemněná elektroda

   -rozprašovací hlavice (40) je opatřena •ostrou hranou (15·) uspořádanou u dráhy elektricky nabitých částeček.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že -rozprašovací hlavice- (40) je opatře-

   VYNÁLEZU na přídavnou uzemněnou elektrodou (20, 36) pro; regulaci elektrického- pole.
3. 3. Zařízení -podle bodu 2, vyznačující se tím, že přídavná uzemněná elektroda (20) je opatřena -hroty (21), které jsou -opatřeny plášťovými elektrodami (23).
4. 4. Zařízení podle bodu 3, vyznačující se tím, že -plášťové elektrody (23) jsou uspořádány nastavitelně.
5. 5. Zařízení podle- bodů 1 a 2, vyznačující se - tím, -že přídavná uzemněná elektroda- (36) je -se zemí- spojena přes vysoký odpor (41).
6. 6. Zařízení - podle bodu - 5, vyznačující se tím, že vysoký odpor (41) je nastavitelný.

   3 - listy výkresů