DD261964A5

DD261964A5 - ELECTROSTATIC SPRAY

Info

Publication number: DD261964A5
Application number: DD87306506A
Authority: DD
Inventors: Arend L Grocott; Timothy J Noakes; Michael L Green; Edward H Wilson
Original assignee: ��@��@��@��k��
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1988-11-16
Also published as: ZW16587A1; IL83712A0; SK278364B6; GB2195562A; GB8720547D0; HUT53826A; CZ279838B6; PL267523A1; GB8621095D0; ZA876493B; GB2195562B; CN1013173B; CA1286101C; NZ221622A; PL158600B1; SK634487A3; CZ634487A3; CN87106157A; YU160987A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung offenbart, die zum elektrostatischen Spruehen geeignet ist und die am Tragfluegel eines Flugzeuges befestigt ist. Die Vorrichtung enthaelt eine lineare elektrostatische Spruehduese und eine Elektrode, die in der Naehe der Duesenspruehkante angeordnet sind, um die elektrische Feldstaerke an der Spruehkante ausreichend zu verstaerken, und Baender der von der Spruehkante zu verspruehenden Fluessigkeit zu erzeugen. Damit der Luftstrom infolge der Flugzeugbewegung die Baender nicht zerstoert, sind der Spruehkopf und die Elektroden so angeordnet, dass ein Teil des Luftstroms zwischen ihnen hindurchstroemt. Der Spruehkopf und die Elektroden sind so geformt und angeordnet, dass dann, wenn das Spruehen im wesentlichen in derselben Richtung erfolgt wie die Luftstroemung verlaeuft, ein turbulenzfreier Nachstrom in dem Bereich der Baender vorhanden ist.A device is disclosed which is suitable for electrostatic spraying and which is attached to the wing of an aircraft. The apparatus includes a linear electrostatic spray nozzle and an electrode disposed proximate the nozzle bleed edge for sufficiently amplifying the electric field intensity at the sprue edge and for generating traces of the liquid to be sprayed from the sprue edge. In order to prevent the airflow from destroying the belts as a result of aircraft movement, the spray head and electrodes are positioned so that some of the airflow passes between them. The spray head and electrodes are shaped and arranged such that when the spray is taken in substantially the same direction as the air flow, there is a turbulence-free wake in the region of the bands.

Description

Field of application of the invention

Diese Erfindung bezieht sich auf eine elektrostatische Sprühvorrichtung.This invention relates to an electrostatic spray device.

Characteristic of the known state of the art

Einer der Vorteile des elektrostatischen Sprühens besteht darin, daß das Sprühmittel das Target umhüllt. Das kann von besonderem Nutzen sein, z.B. bei landwirtschaftlichen Sprüanwendungen, weil das Sprühmittel beide Seiten der Blätter einer Pflanze bedeckt, nicht nur die äußeren oder oberen Flächen, wie es beim herkömmlichen Sprühen zustande käme. Ein anderes Merkmal besteht darin, daß die Attraktion des Sprühmittels auf ein Target die Menge reduzieren kann, die durch Abtropfen verloren geht. Der größere Teil oder das meiste Sprühmittel erreicht sein bestimmtes Target. Dies reduziert die Gesamtmenge des Sprühmittels, die zu verwenden ist und die Kosten einer wirksamen Behandlung verringert, und es trägt im -ii„„^„;„„„ ,,, „i_nO|. hoccomn I Imw/elt hoi.One of the advantages of electrostatic spraying is that the spray envelops the target. This can be of particular use, for example in agricultural spraying applications, because the spraying agent covers both sides of the leaves of a plant, not just the outer or upper surfaces, as would be the case with conventional spraying. Another feature is that the attraction of the spray on a target can reduce the amount lost by dripping. The majority or most of the spray reaches its particular target. This reduces the total amount of spray, to be used and the cost of effective treatment decreased, and it contributes in -ii "" ^ ",""" ,,, "i _nO |. hoccomn I Imw / elt hoi.

Es ist eine elektrostatische Sprühvorrichtung bekannt, bei welcher ein Sprühkopf eine Sprühkante aufweist, eine elektrisch leitende oder halbleitende Oberfläche und Mittel zum Fördern der Flüssigkeit, die über die Oberfläche bis zu der Kante versprüht wird. In einem Abstand von dem Rand befindet sich eine Elektrode und Hochspannungsversorgungsmittel zur Erzeugung einer Hochspannung zwischen der Oberfläche und der Elektrode, so daß im Falle der Benutzung, wenn sie von der zu versprühenden Flüssigkeit bedeckt ist, die elektrische Feldstärke an der Kante ausreichend verstärkt wird, so daß die Flüssigkeit an der Kante überwiegend durch die elektrostatischen Kräfte in Bändern herausgezogen wird, welche in elektrisch geladene Tröpfchen zerfallen.There is known an electrostatic spray device in which a spray head has a spray edge, an electrically conductive or semiconducting surface and means for conveying the liquid sprayed over the surface to the edge. At a distance from the edge there is an electrode and high voltage supply means for generating a high voltage between the surface and the electrode, so that in use, when covered by the liquid to be sprayed, the electric field strength at the edge is sufficiently enhanced, so that the liquid at the edge is pulled out predominantly by the electrostatic forces in bands, which decay into electrically charged droplets.

Eine Vorrichtung, die zu dieser weitläufigen Art gehört, ist in der britischen Patentbeschreibung Nr. 1569707 offenbart. Ein Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die in Tröpfchen zerfallenden Bänder ein sehr schmales Durchmesserspektrum aufweisen. Dies wird bevorzugt, weil ein Tropfen mit einer bestimmten Größe erforderlich ist, um eine tödliche Dosis eines Insektenbekämpfungsmittels zu tragen, das heißt, kleiner Tropfen sind vergeudet, da sie uneffektiv sind, während größere Tropfen eine größere Menge des Insektenbekämpfungsmittels erfordern, um dieselbe Anzahl von Stellen zu versorgen. Das Besprühen großer Flächen kann von Flugzeugen aus erfolgen. Obwohl das elektrostatische Sprühen aus der Luft vorgeschlagen worden ist, beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung Nr. EP-A1-186353, besteht ein Problem, dem man sich nicht zugewendet hat, und zwar dasjenige, das durch den Luftstrom nach dem Flugzeug verursacht wird. Bei einem bestimmten Tragflügelflugzeug, das zum Sprühen verwendet wird, gibt es hinter dem Luftfahrzeug einen Luftstrom infolge seiner Bewegung, welcher möglicherweise durch den Schraubenstrahl eines Propellers in der Größenordnung von 70mph hervorgerufen wird. Das Problem, das durch den Luftstrom verursacht wird, besteht darin, daß sich die Turbulenz um den elektrostatischen Sprühkopf mit der Bildung von Bändern überlagert und auf diese Weise das Spektrum der Tröpfchendurchmesser verfälscht oder das Sprühen sogar verhindert.A device belonging to this broad type is disclosed in British Patent Specification No. 1569707. An advantage of this device is that the bands disintegrating in droplets have a very narrow diameter spectrum. This is preferred because a drop of a certain size is required to carry a lethal dose of insect control agent, that is, small drops are wasted because they are ineffective, while larger drops require a larger amount of the insect control agent To provide jobs. The spraying of large areas can be done by aircraft. Although electrostatic spraying from the air has been proposed, for example in European Patent Application No. EP-A1-186353, there is a problem which has not been addressed, namely that caused by the air flow after the aircraft. In a particular wing aircraft used for spraying, there is an airflow behind the aircraft due to its motion, possibly caused by the helix of a propeller of the order of 70mph. The problem caused by the air flow is that the turbulence around the electrostatic spray head overlaps with the formation of bands, thus distorting the spectrum of droplet diameters or even preventing spraying.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid the disadvantages of the prior art.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige elektrostatische Sprühvorrichtung zur Verfügung zu stellen. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Versprühen von Flüssigkeit auf elektrostatischem Weg in einem Luftstrom vorgestellt, die folgende Merkmale umfaßt: einen Sprühkopf mit einer Sprühkante, eine elektrisch leitende oder halbleitende Oberfläche und Mittel zum Befördern der Flüssigkeit, die über die Fläche bis zu der Kante zu versprühen ist, eine im Abstand von der Kante befindliche Elektrode, und Hochspannungsversorgungsmittel zum Erzeugen einer Hochspannung zwischen der Oberfläche und der Elektrode, wobei der Sprühkopf und die Elektrode zu einem Teil im Luftstrom montiert sind, um zwischen ihnen hindurch zu gefangen, wobei die Form und Position des Sprühkopfes und der Elektrode einen ausreichend geringen Turbulenz-Nachstrom im Bereich der Sprühkante erzeugen. Das elektrische Feld an der Kante wird ausreichend verstärkt, wenn diese von der zu versprühenden Flüssigkeit bedeckt ist, so daß die Flüssigkeit an der Kante überwiegend durch elektrostatische Kräfte in Bändern ausgezogen wird, welche in elektrisch geladene Teilchen zerfallen. Der Sprühkopf ist ein symmetrischer Stromlinienkörper, dessen Hinterkante die Sprühkante bildet. Die Sprühvorrichtung enthält zwei Elektroden, und zwar eine auf jeder Seite der Hinter-/Sprühkante, wobei die oder jede Elektrode ein Stromlinienkörper ist. Die Elektroden umfassen einen leitenden Kern und eine Ummantelung oder Schicht, die mindestens teilweise aus halbisolierendem Material mit einem spezifischen Widerstand im Bereich von 5x10" bis 5 χ 10¹³Ohm cm besteht. Die Vorrichtung ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und die Ummantelung oder Schicht so geformt sind, daß sie sich in engstem Abstand zu dem Sprühkopf an der Sprühkante befinden, wobei mindestens der Teil der Ummantelung oder Schicht sich in nächster Nähe zu der Sprühkante befindet, der aus dem genannten halbisolierenden Material besteht. Es ist vorteilhaft, daß der Kern in Eisenfeilspänen oder Kohlenstoffkörnchen eingeschlossen ist und die Ummantelung oder Schicht der genannten Stromlinienkörper ist. Die Sprühkante und die Elektrode oder Elektroden sind linear. Die Sprühvorrichtung enthält eine Reihe von separaten Schlitzen, die sich in dichtem Abstand entlang der Länge der Sprühkante zur Zuführung der Flüssigkeit bis hierher befinden, und ein entsprechendes Rückschlagventil, wobei das Ventil so angeordnet ist, daß es die Flüssigkeit zu jedem Schlitz über einen entsprechenden Verteilerdurchgang leitet. Darüber hinaus enthält die Sprühvorrichtung eine Vielzahl von weiteren Rückschlagventilen, wobei jedes so angeordnet ist, daß es die Flüssigkeit zu einer Gruppe von benachbarten ersten Rückschlagventilen befördert.The invention has for its object to provide a novel electrostatic spray device available. In accordance with the invention, there is provided an apparatus for atomizing liquid by electrostatic means in an air stream comprising: a spray head having a spray edge, an electrically conductive or semiconducting surface, and means for conveying the liquid up to over the surface the edge is to be sprayed, an electrode spaced from the edge, and high voltage power supply means for generating a high voltage between the surface and the electrode, the spray head and the electrode being partially mounted in airflow to trapped therebetween the shape and position of the spray head and the electrode produce a sufficiently low turbulence wake in the region of the spray edge. The electric field at the edge is sufficiently enhanced when it is covered by the liquid to be sprayed, so that the liquid at the edge is pulled out predominantly by electrostatic forces in bands which disintegrate into electrically charged particles. The spray head is a symmetrical streamline body whose trailing edge forms the spray edge. The spray device includes two electrodes, one on each side of the back / spray edge, the or each electrode being a streamline body. The electrodes comprise a conductive core and a cladding or layer at least partially made of semi-insulating material having a resistivity in the range of 5x10 "to 5χ10 ¹³ ohm cm The apparatus is further characterized in that the core and the cladding or cladding are provided Layer are formed so that they are located at a narrow distance from the spray head at the spray edge, wherein at least the part of the sheath or layer is in close proximity to the spray edge, which consists of said semi-insulating material The spray edge and the electrode or electrodes are linear The spray device includes a series of separate slots spaced closely along the length of the spray edge for delivery of the liquid to be here, un d, a corresponding check valve, the valve being arranged to direct the liquid to each slot via a respective manifold passage. In addition, the spray device includes a plurality of further check valves, each arranged to convey the liquid to a group of adjacent first check valves.

Weiterhin umfaßt die Sprühvorrichtung einen gemeinsamen Zulaufdurchgang zur Verteilung der Flüssigkeit über einzelne Durchgänge zu jedem der genannten Rückschlagventile, und einen die Strömung einschränkenden Verschlußstopfen, der sich in jeden einzelnen Durchgang von dem gemeinsamen Zulaufdurchgang in einem Maß erstreckt, daß die Strömung durch jedes entsprechende weitere Rückschlagventil reguliert wird.Furthermore, the spraying device comprises a common feed passage for distributing the liquid through individual passages to each of said check valves, and a flow restricting plug which extends into each passage from the common feed passage to an extent such that the flow through each corresponding further check valve is regulated.

embodiment

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Darin zeigen:An embodiment of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show:

Fig. 1 und 2: die allgemeine Lage einer die Erfindung verkörpernden Vorrichtung auf einem Leichtflugzeug; Fig.3: einen Querschnitt durch eine die Erfindung verkörpernde Sprühvorrichtung; Fig.3a und 3b: Details der Fig.3;Fig. 1 and 2: the general situation of a device embodying the invention on a light aircraft; 3 shows a cross section through a spray device embodying the invention; 3a and 3b: Details of Figure 3;

Fig.4: eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform; Fig. 5: die Fluidförderungsanordnung der Ausführungsform der Fig. 3, und Fig.6: die elektrische Schaltung der Ausführungsform der Fig.34 shows a side view of an alternative embodiment; 5 shows the fluid delivery arrangement of the embodiment of FIG. 3, and FIG. 6 shows the electrical circuit of the embodiment of FIG

Nachfolgend wird auf die Fig. 1 und 2 bezug genommen. Unterhalb der Tragflächenhinterkanten jedes Tragflügels eines Leichtflugzeuges 3 ist ein linearer Sprühkopf 2a; 2 b befestigt.Hereinafter, reference is made to FIGS. 1 and 2. Below the wing trailing edges of each wing of a light aircraft 3 is a linear spray head 2a; 2 b attached.

Die Lage des Sprühkopfes ist so gewählt, daß sich der Sprühkopf in einer Freiluftturbulenz befindet, so daß das Sprühmittel im wesentlichen parallel zur Luftströmung gerichtet ist und nicht in irgendeiner wesentlichen Menge auf der Stabilisierungsfläche des Flugzeuges endet. Der Sprühkopf wird von Armen 6 (Fig. 1) getragen, die an Trägern 8 (Fig. 3) in Abständen von ungefähr einem halben Meter befestigt sind.The location of the spray head is selected so that the spray head is in an open air turbulence so that the spray is directed substantially parallel to the air flow and does not terminate in any substantial amount on the stabilizing surface of the aircraft. The spray head is supported by arms 6 (Fig. 1) which are secured to supports 8 (Fig. 3) at intervals of approximately one-half meter.

Der in Fig.3 dargestellte Sprühkopf 2 weist die Form eines stromlinienförmigen Körpers auf, an dessen Hinterkantesich eine lineare Düse befindet. Der Körper umfaßt eine Nasenanordnung 12, die im allgemeinen aus isolierenden Materialien besteht, und eine Düsenanordnung 14, die in diesem Fall aus einem halbisolierendem Material besteht, beispielsweise einer Zusammensetzung, die unter dem Warenzeichen Kite Brand verkauft wird. Die Düsenanordnung 14 bringt die Hinterkante 16 des Stromlinienkörpers hervor. Die Hinterkante 16 wirkt auch als Sprühkante. Die Düsenanordnung 14 umfaßt zwei Teile 14a und 14 b, die zusammen mit einer dünnen Zwischenlage fest verbunden sind, wobei zwischen ihnen ein Schlitz 18 verbleibt, der durch die Dicke der Zwischenlage bestimmt ist, von derHinter-/Sprühkante 16 genau nach vorn gerichtet.The spray head 2 shown in Figure 3 has the shape of a streamlined body, located at the Hinterkantesich a linear nozzle. The body comprises a nose assembly 12, which is generally made of insulating materials, and a nozzle assembly 14, in this case made of a semi-insulating material, for example a composition sold under the trademark Kite Brand. The nozzle assembly 14 projects the trailing edge 16 of the streamline body. The trailing edge 16 also acts as a spray edge. The nozzle assembly 14 comprises two parts 14a and 14b, which are fixedly connected together with a thin intermediate layer, leaving between them a slot 18, determined by the thickness of the intermediate layer, directed from the back / spray edge 16 exactly forward.

Im Betrieb wird eine flüssige Agrochemikalie durch den Schlitz 18 über eine leitende oder halbleitende Oberfläche 20, über eine Außenfläche 21 zu der Sprühkante 16 gefördert, von der aus das Sprühen erfolgt. Die Sprühkante ist zwischen die beiden entgegengesetzten Elektroden 4 gerichtet.In operation, a liquid agrochemical is conveyed through the slot 18 via a conductive or semiconductive surface 20, via an outer surface 21, to the spray edge 16 from which spraying occurs. The spray edge is directed between the two opposite electrodes 4.

Die Elektroden 4 enthalten einen Kern 22 aus leitendem Material, der von einem Körper 24 aus teilweise halbisolierendem Material 26 und teilweise aus isolierendem Material 28 umhüllt ist. Der isolierende Teil 28 des Körpers 24 besteht aus mit Glas verstärkten Kunststoffen.The electrodes 4 include a core 22 of conductive material surrounded by a body 24 of partially semi-insulating material 26 and partially of insulating material 28. The insulating part 28 of the body 24 is made of glass reinforced plastics.

Der halbisolierende Teil des Körpers 24 ist ein Rundrohr 25 aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand im Bereich von10¹⁰bis10¹⁴Ohmcms, besonders bevorzugte χ 10¹¹bis5 χ 10¹³Ohmcms. Beispiele geeigneter Materialien sind bestimmte Sorten von Natronglas und Phenolformaldehyd-ZPapierzusammensetzungen. Die Zusammensetzung, die unter dem Warenzeichen Kite Brand verkauft wird, wurde als besonders geeignet herausgefunden. Der Kern 22 ist in Eisenfeilspänen oder Kohlenstoffkörnchen verpackt. Das Rohr 25 ist an den isolierenden Teil 28 gebondet und in diesen eingekleidet, und zwar durch ein Epoxidfüllmaterial oder ein Haftmittel 23.The semi-insulating portion of the body 24 is a circular tube 25 of a material having a resistivity in the range of ^{10 10 to 10} ¹⁴ ohm-cms, more preferably 10 ^{11 to} 5 10 ¹³ ohm-cms. Examples of suitable materials are certain grades of soda glass and phenolformaldehyde Z paper compositions. The composition sold under the trademark Kite Brand has been found to be particularly suitable. The core 22 is packed in iron filings or carbon granules. The tube 25 is bonded to and clad in the insulating member 28 by an epoxy filler or adhesive 23.

Die leitende oder halbleitende Oberfläche 20 ist über eine von einem Paar Stromzuführungsleitungen (nicht dargestellt) mit einem der Ausgangsanschlüsse eines Hochspannungsgenerators 50 oder 52 (Fig. 6) verbunden. Die Elektrodenkerne 22 sind durch die andere Leitung des Paars der Hochspannungszuführungsleitungen mit dem anderen Anschluß des Spannungsausgangs des Hochspannungsgenerators verbunden, so daß im Betrieb eine hohe Potentialdifferenz, beispielsweise 10 bis 35kV, zwischen der Oberfläche 20 und den Elektrodenkernen 22 aufrechterhalten wird. Es können verschiedene Spannungskonfigurationen verwendet werden. Vorausgesetzt, das Target befindet sich im wesentlichen auf Erdpotential, so können entweder die Elektroden 22 oder (wie später noch erläutert wird) die Oberfläche 20 auf Erdpotential liegen. Alternativ können die Elektrodenkerne 22 auf einem Potential gehalten werden, das sich zwischen dem der Oberfläche 20 und dem des Targets befindet. In der bevorzugten Anordnung wird die Oberfläche 20 auf ±35kV gehalten und die Elektroden werden auf einem Zwischenpotential von ±17,5kV gehalten. Die Elektroden weisen daher ein Potential von gleichartiger Polarität zu demjenigen der Tröpfchen in dem Sprühmittel auf.The conductive or semiconductive surface 20 is connected via one of a pair of power supply lines (not shown) to one of the output terminals of a high voltage generator 50 or 52 (FIG. 6). The electrode cores 22 are connected to the other terminal of the voltage output of the high voltage generator through the other line of the pair of high voltage supply lines, so that a high potential difference, for example 10 to 35 kV, is maintained between the surface 20 and the electrode cores 22 during operation. Different voltage configurations can be used. Provided the target is at substantially ground potential, either the electrodes 22 or (as will be explained later) the surface 20 may be at ground potential. Alternatively, the electrode cores 22 may be maintained at a potential intermediate between that of the surface 20 and that of the target. In the preferred arrangement, the surface 20 is maintained at ± 35kV and the electrodes are maintained at an intermediate potential of ± 17.5kV. The electrodes therefore have a potential of similar polarity to that of the droplets in the spray.

Unmittelbar nach den Elektroden neigen die Tröpfchen daher dazu, daß sie von den Elektroden abgestoßen werden. Wenn sich die Elektroden auf Massepotential befinden, gibt es eine Tendenz, insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten, zum Zurückziehen der Tröpfchen zu den Elektroden.Immediately after the electrodes, therefore, the droplets tend to be repelled by the electrodes. When the electrodes are at ground potential, there is a tendency, especially at high flow rates, for the droplets to retract to the electrodes.

Es kann eine beliebige geeignete Schaltungsanordnung verwendet werden, um die Spannungen bereitzustellen, die an der Oberfläche 20 und den Elektrodenkernen erforderlich sind. In Fig. 6 ist jeder Generator mit zwei Hochspannungsausgängen dargestellt. Bei einer alternativen Ausführung wird die Elektrodenkemspannung von einem Potentialteiler von einem einzigen Ausgangsgenerator abgeleitet.Any suitable circuitry may be used to provide the voltages required on the surface 20 and the electrode cores. In Fig. 6, each generator is shown with two high voltage outputs. In an alternative embodiment, the electrode core voltage is derived from a potential divider from a single output generator.

Die Sprühkante 16 ist bis zu einem gewissen Grad scharfkantig, die mit der Dichtigkeit kombiniert ist, mit der sich die Elektrodenkerne in einem Abstand voneinander befinden, und ermöglicht, daß das Sprühen bei einer relativ geringen Hochspannung erfolgt. Im Betrieb ist das elektrische Feld zwischen dem halbisolierendem Teil 26 der Elektrodenhüllen und der Flüssigkeit, die an der Sprühkante 16 ankommt, bestimmt. Vorausgesetzt, die Oberfläche 20 weist bezüglich der Elektrodenkerne 22 ein positives Potential auf, dann wird die negative Ladung von der Flüssigkeit bei ihrem Kontakt mit der leitenden oder halbleitenden Oberfläche abgeleitet, wobei eine positive Nettoladung auf der Flüssigkeit zurückbleibt. Das Vorhandensein der Elektroden 4 verstärkt das elektrische Feld an der Flüssigkeit-/Luftgrenze an der Sprühkante 16, das ausreichend ist, so daß die Flüssigkeit in Bändern, die sich in einem Abstand voneinander entlang der Kante 16 befinden, abgezogen wird. Die Flüssigkeit wird positiv geladen, wobei die negative Ladung durch die leitende oder halbleitende Oberfläche 20 abgeleitet wird und eine positive Nettoladung auf der Flüssigkeit verbleibt. Die Ladung auf der Flüssigkeit erzeugt innere repulsive elektrostatische Kräfte, die die Oberflächenspannung der Flüssigkeit überwinden, die in Abstandsinterwallen entlang der Sprühkante 16 Flüssigkeitskegel bildet. Von der Spitze jedes Kegels strömt ein Band aus. In einem Abstand von der Sprühkante 16 werden auf dem Band mechanische Kräfte infolge der Bewegung durch die Luft erzeugt, wodurch ein Zerfallen in geladene Tröpfchen von geschlossener gleichartiger Größe bewirkt wird. Eine wechselseitige Repulsion zwischen den Tröpfchen bewirkt, daß das Sprühmittel in eine Richtung expandiert, die quer zu den Bändern verläuft.The spray edge 16 is to some extent sharp-edged, combined with the tightness with which the electrode cores are spaced from each other, and allows the spraying to occur at a relatively low high voltage. In operation, the electric field between the semi-insulating portion 26 of the electrode sheaths and the liquid arriving at the spray edge 16 is determined. Provided the surface 20 has a positive potential with respect to the electrode cores 22, then the negative charge is dissipated by the liquid upon its contact with the conductive or semiconductive surface, leaving a net positive charge on the liquid. The presence of the electrodes 4 enhances the electric field at the liquid / air boundary at the spray edge 16 which is sufficient so that the liquid is withdrawn into bands spaced apart along the edge 16. The liquid is positively charged, with the negative charge being dissipated through the conductive or semiconducting surface 20, leaving a net positive charge on the liquid. The charge on the liquid creates internal repulsive electrostatic forces that overcome the surface tension of the liquid that forms liquid cones at intervals along the spray edge 16. From the top of each cone flows out a band. At a distance from the spray edge 16, mechanical forces are generated on the belt due to movement through the air, causing it to disintegrate into charged droplets of closed like size. Inter-repulsion between the droplets causes the spray to expand in a direction transverse to the bands.

Die Anzahl der Bänder, die gebildet wird, hängt von der Strömungsmenge der Flüssigkeit und von der elektrischen Feldstärke unter anderen Faktoren ab, wie beispielsweise dem spezifischen Widerstand und der Viskosität der Flüssigkeit. Alle anderen Dinge bleiben konstant, wobei eine Steuerung der Spannung erfolgt, und die Strömungsmenge steuert die Anzahl der Bänder, die es ermöglicht, die Tröpfchengröße zu steuern, die sehr gleichmäßig ist.The number of bands that are formed depends on the flow rate of the liquid and the electric field strength, among other factors such as the resistivity and the viscosity of the liquid. All other things remain constant, with control of the tension, and the flow rate controls the number of bands that makes it possible to control the droplet size, which is very uniform.

Wenn die leitende Oberfläche von der Sprühkante getrennt ist, scheint es notwendig zu sein, den Abstnd dazwischen geeignet zu dimensionieren, und zwar in Relation zu dem spezifischen Widerstand der zu versprühenden Flüssigkeit. Wir haben ermittelt, daß das Sprühen nicht erfolgt, wenn, bei.gegebenem Abstand, der spezifische Widerstand der Flüssigkeit zu hoch ist oder, umgekehrt, ein bestimmter spezifischer Widerstand gegeben ist und der Abstand zu groß ist. Eine mögliche Erklärung für diese - Beobachtung besteht darin, daß es außer der Flüssigkeit, die aufgeladen wird, sobald sie über die leitende oder halbleitende Oberfläche strömt, auch eine Leitung der Ladung, entfernt von der Flüssigkeit, an der Sprühkante 16 durch die Flüssigkeit gibt. Der Widerstand dieses Weges muß so hoch sein, daß der Spannungsabfall an diesem in der Spannung an der Sprühkante 16 resultiert, die zu gering ist, um eine atomisierende Feldstärke zu erzeugen. Der Abstand zwischen der Kante 16 und der leitendenWhen the conductive surface is separated from the spray edge, it appears necessary to properly dimension the spacing therebetween in relation to the resistivity of the liquid to be sprayed. We have determined that spraying does not occur when, given the distance, the resistivity of the fluid is too high or, conversely, there is a certain resistivity and the distance is too great. One possible explanation for this observation is that, in addition to the liquid being charged as it flows over the conductive or semiconductive surface, there is also a conduction of charge away from the liquid at the spray edge 16 through the liquid. The resistance of this path must be so high that the voltage drop across it results in the voltage at the spray edge 16 that is too low to produce an atomizing field strength. The distance between the edge 16 and the conductive

oder halbleitenden Oberfläche muß deshalb genügend klein sein, um den spezifischen Widerstand der Flüssigkeit zu ermöglichen, die benutzt wird. Wir haben ermittelt, daß eine geeignete Position für die Oberfläche gefunden werden kann, sogar beim Sprühen, beispielsweise einer Flüssigkeit mit einem spezifischen Widerstand in einem Bereich von 10⁶bis 10^1cOhm cm. Da die elektrischen Verbindungen zu dem Kern 22 hergestellt werden, befindet sich die Oberfläche des Körpers 24 nicht auf einem homogenen Potential. Das Oberflächenpotential wird auf dem halbisolierendem Material 26 in der Nähe des Kerns 22 am niedrigsten sein, und es ist hier so, daß der Fluß in dem elektrischen Feld zwischen der Kante 16 und den Elektroden konzentriert ist.or semiconducting surface must therefore be sufficiently small to allow for the specific resistance of the liquid being used. We have found that a suitable position can be found for the surface even when spraying, for example a liquid having a resistivity in the range of 10 ⁶ to 10 ^1c Ohm cm. Since the electrical connections to the core 22 are made, the surface of the body 24 is not at a homogeneous potential. The surface potential will be lowest on the semi-insulating material 26 near the core 22, and it is here that the flux in the electric field is concentrated between the edge 16 and the electrodes.

Um eine maximale elektrische Spannung, die zwischen der Sprühkante 16 und dem Elektrodenkörper im Bereich des Kerns 22 angelegt wird, zuzulassen, ohne die Oberflächenleitung bis zur Koronaentladung zwischen den am dichtesten benachbarten Punkten zu verfolgen, sind der Kern und die Ummantelung so geformt und positioniert, daß sie dem Sprühkopf an der Sprühkante am nächsten sind. In dem Beispiel ist dargestellt, daß der Kern in Eisenfeilspäne oder Kohlenstoffkörnchen eingepackt ist.In order to allow maximum electrical voltage to be applied between the spray edge 16 and the electrode body in the region of the core 22 without tracking the surface conduction to corona discharge between the most closely adjacent points, the core and cladding are shaped and positioned, that they are closest to the spray head at the spray edge. The example shows that the core is packed in iron filings or carbon granules.

Es ist wichtig, daß der Bereich in der Nähe der Sprühkante, wo die Bänder gebildet werden, im wesentlichen frei von der Luftströmung ist, die quer zu den Bändern verläuft. Das würde die Bildung der Bänder beeinträchtigen oder sogar verhindern. Schließlich sind die drei Stromlinien körper so geformt; daß jede Schräge einen geringfügigen Turbulenznachlauf aufweist, wenn das Sprühmittel im wesentlichen in der allgemeinen Richtung des Luftstromes liegt. In dem Bereich in Strömungsrichtung der Sprühkante 16 ist es wünschenswert, daß den Tröpfchen eine günstige Gelegenheit gegeben wird, sich tatsächlich auf den Elektroden niederzuschlagen. Schließlich biegen sich die Elektrodenkörper voneinander weg zu ihren Hinterkanten und rufen dabei einen Expansionsdurchgang hervor. Der Luftstrom, der diesen Durchgang passiert, verzögert sich daher und erzeugt eine Umgebung, in welcher es schwierig ist, die Turbulenz vollständig zu entfernen. Es kann jedoch eine ausreichend geringe Turbulenz erzielt werden, um die Bildung stabiler Bänder durch elektrostatische Kräfte zu ermöglichen, und im praktischen Betrieb kann die Anordnung einen Anstellwinkel von 10 bis 15 Grad oder so etwa biszurallgemeinen Richtung des Luftstromes aufweisen, bevor sie zum Stillstand kommt, unter Bildung eines turbulenten Nachlaufes. Das ermöglicht ein Sprühen gänzlich im Normalbereich der Fluglagen des Flugzeuges.It is important that the area near the spray edge where the bands are formed be substantially free of the airflow that is transverse to the bands. This would affect or even prevent the formation of the bands. Finally, the three streamlined bodies are shaped like that; that each slope has a slight turbulence lag when the spray is substantially in the general direction of the airflow. In the area in the direction of flow of the spray edge 16, it is desirable that the droplets be given a convenient opportunity to actually deposit on the electrodes. Finally, the electrode bodies bend away from each other to their trailing edges, causing an expansion passage. The air flow passing through this passage therefore delays and creates an environment in which it is difficult to completely remove the turbulence. However, sufficiently low turbulence can be achieved to allow the formation of stable ribbons by electrostatic forces, and in practical operation, the assembly may have an angle of attack of 10 to 15 degrees, or approximately to the general direction of the airflow, before coming to a standstill. with the formation of a turbulent wake. This allows spraying entirely within the normal range of flight attitude of the aircraft.

Bei hohen Sprühgeschwindigkeiten und/oder hohen Potentialunterschieden zwischen der Oberfläche 20 und den Elektrodenkernen 22 besteht für die Tröpfchen des Sprühmittels eine Tendenz dahingehend, daß die Elektroden verunreinigt werden. Diese Tendenz wird durch den Luftstrom über der Sprühkante 16 verringert, die dieTröpfchen dabei unterstützt, von den Elektroden schneller wegzuwandern, als sie es quer zu der Luftströmung können.At high spray rates and / or high potential differences between the surface 20 and the electrode cores 22, the droplets of the spray have a tendency to contaminate the electrodes. This tendency is lessened by the airflow over the spray edge 16, which assists the droplets to migrate away from the electrodes faster than they can cross the airflow.

Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Anordnung wurde ermittelt, daß die Vorwärtsbewegung des Flugzeuges einen ausreichenden Luftstrom erzeugt, um die Tröpfchen zu entfernen, bevor sie die Elektroden verunreinigen. Ein sehr großer Luftstrom würde einen Luftschub auf die Flüssigkeit auf der Außenfläche 21 erzeugen, wobei dieser dazu tendiert, die Flüssigkeit von der Oberfläche abzulösen, bevor sie die Sprühkante 16 erreicht. Es ist jedoch möglich, die Wirkung durch die bestimmte Form und Position der Elektrodenstromlinienkörper zu verstärken. Ein Umstand, bei dem es wünschenswert sein könnte, die Luftströmung zu verstärken, ist gegeben, wenn bemerkt wird, daß sich die Tröpfchen auf andere Weise auf den Elektroden niederschlagen. Ein solcher Zustand könnte dann entstehen, wenn es sich als notwendig erwiesen hat, die Elektroden groß zu gestalten, um eine Steifigkeit zu erreichen.In the arrangement shown in Fig. 3, it has been determined that the forward motion of the aircraft produces sufficient airflow to remove the droplets before they contaminate the electrodes. A very large airflow would create an air surge on the liquid on the outer surface 21, which tends to dissolve the liquid from the surface before it reaches the spray edge 16. However, it is possible to enhance the effect by the particular shape and position of the electrode current line body. One circumstance in which it might be desirable to enhance the flow of air is when it is noted that the droplets are otherwise depositing on the electrodes. Such a condition could arise when it has been found necessary to make the electrodes large in order to achieve rigidity.

Geeignete Stromlinienkörper zur Verstärkung der Strömung sind in Fig. 4 dargestellt. Diese sind im wesentlichen im Schnitt von der Seite, die von der Kante 16 entfernt liegt, flach, so daß der vorteilhafte Luftstrom durch den Raum zwischen ihnen und dem Sprühkopf gefördert wird, und zwar mit einem Aufwand der Luftströmung um die Außenfläche. Bei dieser Anordnung fördert die Position der Elektrodenkörper den Luftstrom in der Richtung der Bänder mit einer nicht wesentlichen Querkomponente, die den Sprühkopf unterstützt, um den Stillstand zu widerstehen.Suitable streamline bodies for enhancing the flow are shown in FIG. 4. These are substantially in section from the side remote from the edge 16, flat, so that the beneficial air flow is conveyed through the space between them and the spray head, with an expense of air flow around the outer surface. In this arrangement, the position of the electrode bodies promotes the flow of air in the direction of the belts with a non-essential transverse component which assists the spray head to resist standstill.

Ohne die Unterstützung des Luftstromes zwischen den Elektroden und der Sprühkante würden sich die meisten der Tröpfchen auf den Elektroden niederschlagen, falls die leitende oder halbleitende Oberfläche 20 auf Erdpotential angeordnet ist und die Elektroden 4 an einer hohen (positiven oder negativen) Spannung liegen. Bei der vorhandenen Unterstützung infolge einer Luftströmung ist es möglich, unter Verwendung einer derartigen Vorrichtung zu sprühen. Eine ausreichende Strömung nichtturbulenter Luft kann die Elektroden schützen, sogar in diesem extremen Fall.Without the aid of air flow between the electrodes and the spray edge, most of the droplets would deposit on the electrodes if the conductive or semiconductive surface 20 is at ground potential and the electrodes 4 are at a high (positive or negative) voltage. With the existing support due to air flow, it is possible to spray using such a device. Sufficient flow of non-turbulent air can protect the electrodes, even in this extreme case.

Die Nasenanordnung 12 des Sprühkopfes umfaßt zwei Teile: eine Außenhaut 12a und eine im allgemeinen Doppel-T-Profilschiene 12 b. Beide sind aus glasfaserverstärkten Kunststoffen durch Pultrusion hergestellt. Die Außenhaut 12a und die Schiene 12b sind zusammen mittels Schrauben, die einen Hohlraum 38 durchdringen, angeordnet, durch welche eine Rohrleitung und elektrische Hochspannungsleitungen führen (in Fig. 3 nicht dargestellt) zur Zuführung der zu versprühenden Flüssigkeit bzw. der Hochspannung an die Düse. Die Düsenanordnung 14 ist an die äußere Form der Nasenanordnung 12 so angepaßt, daß sie einen Teil des Stromlinienkörperteils bildet. Die Düsenanordnung 14 weist entlang ihrer Länge einen Vorsprung 40 auf, welcher ein Preßsitz ist zwischen den Rändern der Schiene 12 b. Die Preßung zusammen mit den elektrischen und Fluidverbindungen (nicht dargestellt) sind zwischen der Schiene 12b und dem Vorsprung 40 vorgesehen, so daß die Düsenanordnung in die Nasenanordnung eingeschoben und leicht beim Service oder Austausch entfernt werden kann. Der Fluidverbinder kommunizi.ert mit einem Vertei'erkanal 44 in der Innenfläche des Düsenteils 14b. Der Verteilerkanal 44 fördert die zu versprühende Flüssigkeit von dem Durchgang 40 zu dem Schlitz 18.The nose assembly 12 of the spray head comprises two parts: an outer skin 12a and a generally double T-profile rail 12b. Both are made of glass fiber reinforced plastics by pultrusion. The outer skin 12a and the rail 12b are together by means of screws, which penetrate a cavity 38, through which a pipeline and electrical power lines lead (not shown in Fig. 3) for supplying the liquid to be sprayed or the high voltage to the nozzle. The nozzle assembly 14 is adapted to the outer shape of the nose assembly 12 to form part of the streamline body portion. The nozzle assembly 14 has along its length a projection 40 which is an interference fit between the edges of the rail 12 b. The pressing together with the electrical and fluid connections (not shown) are provided between the rail 12b and the projection 40 so that the nozzle assembly can be inserted into the nose assembly and easily removed during service or replacement. The fluid connector communicates with a distribution channel 44 in the inner surface of the nozzle portion 14b. The distribution channel 44 conveys the liquid to be sprayed from the passage 40 to the slot 18th

Wie aus Fig.2 zu entnehmen ist, sind die Sprühköpfe nicht horizontal, sondern an dieV-Form der Flugzeugtragflügel angepaßt. Während des Sprühens wird die Flüssigkeit unter positivem Druck von einer Dosierpumpe (nicht dargestellt) zugeführt und die V-Form bewirkt kein Problem. Wenn jedoch das Flugzeug das Ende seines Fluges über einem Streifen erreicht, wird das Sprühen eingestellt, während es kreist, um einen benachbarten Streifen zu sprühen. Wenn durch die Länge des Sprühkopfes ein kontinuierlicher Schlitz verläuft, wäre für die Flüssigkeit die Tendenz gegeben, zum unteren Ende des Schlitzes zu laufen, während das obere Ende frei von Flüssigkeit ist. Dies würde eine kurze Verzögerung zwischen der Zeit, die die Dosierpumpen eingeschaltet sind, und der Zeit des beginnenden Sprühvorganges bedeuten, welcher einen unbestimmten und nicht annehmbaren Bereich hinterläßt, der nicht besprüht ist. Dieses Problem ist durch die Einteilung des Schlitzes 18 in kurze unbestimmte Abschnitte überwunden, wobei jeder getrennt mit Flüssigkeit versorgt wird und jeder kurz genug ist, damit die Kapillarwirkung ausreichend ist, um die Abschnitte von einem zum anderen Ende sowohl in normalen Lagen als auch bei Manövern während des Sprühvorganges gefüllt zu halten.As can be seen from Figure 2, the spray heads are not horizontal, but adapted to the V-shape of the aircraft wings. During spraying, the liquid is supplied under positive pressure from a metering pump (not shown) and the V-shape causes no problem. However, when the aircraft reaches the end of its flight over a strip, spraying stops as it circles to spray an adjacent strip. If there is a continuous slot through the length of the spray head, there would be a tendency for the liquid to run towards the bottom of the slot while the top is free of liquid. This would mean a short delay between the time the metering pumps are on and the time of the initial spraying which leaves an indefinite and unacceptable area which is not sprayed. This problem is overcome by dividing the slot 18 into short indefinite sections, each providing fluid separately and each being short enough for the capillary action to be sufficient to move the sections from one end to the other in both normal and maneuvering situations to keep filled during the spraying process.

Es wird auf Fig. 5 bezug genommen. Der Sprühkopf wird in Standardlängenabschnitten hergestellt. Die acht Abschnitte 14.1 bis 14.8 der Düse 14 sind schematisch dargestellt.Reference is made to FIG. 5. The spray head is manufactured in standard length sections. The eight sections 14.1 to 14.8 of the nozzle 14 are shown schematically.

In jedem Abschnitt befinden sich drei getrennte Teile des Schlitzes 18, wobei die Teile durch Trennmittel isoliert sind, die in der Zwischenlage vorgesehen sind und die den Schlitz 18 bestimmen.In each section are three separate parts of the slot 18, wherein the parts are isolated by release means, which are provided in the intermediate layer and which determine the slot 18.

Jeder Teil des Schlitzes 18 wird von einem entsprechenden Verteilerkanal 44 aus einem entsprechenden separaten Fluidverbinder gespeist. Zwischen dem Fluidverbinder und dem Verteilerdurchgang 44 befindet sich ein Rückschlagventil 46, das verhindert, daß ein Teil des Verteilerdurchganges 44 in einen anderen abläuft. Jeder Abschnitt der Düse 14.1 bis 14.8 weist drei getrennte Teile des Schlitzes 18 und des Verteilerkanals 44 auf; diese werden aus einer gemeinsamen Zuführungsleitung 41 über jeweils ein Rückschlagventil 48 und einen Strömungsregler 42 gespeist.Each part of the slot 18 is fed by a respective manifold 44 from a respective separate fluid connector. Between the fluid connector and the manifold passage 44 is a check valve 46 which prevents a portion of the manifold passage 44 from draining into another. Each section of the nozzle 14.1 to 14.8 has three separate parts of the slot 18 and the distribution channel 44; These are fed from a common supply line 41 via a respective check valve 48 and a flow regulator 42.

Ein Problem besteht infolge der Notwendigkeit von Rückschlagventilen zur Trennung der separaten Teile des Verteilerkanals 44 und des Schlitzes 18 insofern, als die Sorten der verwendeten Lösungsmittel für Pestizide zum elektrostatischen Sprühen in starkem Maße für die meisten elastomeren Materialien schädigend sind. Rückschlagventile, bei denen zur Abdichtung keine Elastomere verwendet werden, tendieren dazu, daß sie sich auf hohe Federdrücke verlassen, um ihren Verschließzustand zu behalten. Das führt wiederum dazu, daß das Ventil bei einem geringen Arbeitsdruck und Abweichungen zwischen den Ventilen von der Strömungsmenge bei einem bestimmten Druck nicht öffnet. Das hat keine so große Bedeutung für die Ventile 48, da jedes mit einem Strömungsregler 42 verbunden ist.One problem is due to the need for check valves to separate the separate parts of the distribution channel 44 and the slot 18 inasmuch as the grades of pesticide electrostatic spray solvent used are highly damaging to most elastomeric materials. Check valves that do not use elastomers for sealing tend to rely on high spring pressures to maintain their closure condition. This in turn means that the valve does not open at a low pressure and deviations between the valves from the flow rate at a certain pressure. This is not so important to the valves 48 because each is connected to a flow regulator 42.

Jedoch ist mit den Ventilen 44 kein solcher Regler verbunden. Dieses Problem kann durch die Verwendung eines PTFE-Dichtungsringes als Abdichtung mit rundem Querschnitt in den Rückschlagventilen 44 überwunden werden. Geeignete Runddichtringe sind unter der Handelsbezeichnung „CHEMRAZ" verfügbar.However, no such regulator is connected to the valves 44. This problem can be overcome by the use of a PTFE sealing ring as a circular cross-section seal in the check valves 44. Suitable O-rings are available under the trade designation "CHEMRAZ".

Da dort keine direkte Verbindung möglich ist, ist die Aufrechterhaltung eines Spannungsvergleiches in bezug auf die Grundstellungen irgendwann ein Problem. Eine Lösung ist in der EP-AZ-0186353 beschrieben. Angewendet auf die vorliegende Vorrichtung ist die Schaltungsanordnung in Fig.3 dargestellt.Since there is no direct connection is possible, the maintenance of a voltage comparison with respect to the basic positions at some point a problem. A solution is described in EP-A-0186353. Applied to the present device, the circuit arrangement is shown in Fig.3.

Wie in Fig.6 dargestellt ist, trägt das Flugzeug zwei SprühkopfVEIektrodenanordnungen 2a; 4a und 2b; 4b. Diese sind an jeder Seite des Flugzeuges befestigt, wie das in Fig. 2 wiedergegeben ist. Dort befinden sich zwei Hochspannungsgeneratoren 50; 52, die jeweils von einer Batterie 54 gespeist werden. Jeder Generator weist zwei Hochspannungsausgänge auf, die in bezug zu einer entsprechenden Masseleitung 58; 60 stehen, wobei beide dieser Leitungen mit einem Körper oder Flugwerk 61 des Flugzeugs verbunden sind. Ein -35kV-Ausgang 62 des Generators 50 ist mit der Oberfläche 20a des Sprühkopfes 2a verbunden. Ein -17 kV-Ausgang 64 des Generators 50 ist mit den miteinander verbundenen Elektroden 4a verbunden. In gleichartiger Weise ist ein +35kV-Ausgang mit der Oberfläche 20 b des Sprühkopfes 2 b und ein +17,5kV-Ausgang mit den miteinander verbundenen Elektroden 4 b verbunden. Die Generatoren 50 und 52 sind vorzugsweise in den Nasenanordnungen ihrer jeweiligen Sprühköpfe montiert. Das erspart die Notwendigkeit, elektrische Hochspannungsleitungen zu den Sprühköpfen herzustellen, so daß nur Außenverbindungen mit Niederspannung erforderlich sind.As shown in Fig. 6, the aircraft carries two spray head electrode assemblies 2a; 4a and 2b; 4b. These are attached to each side of the aircraft, as shown in Fig. 2. There are two high voltage generators 50; 52, which are each fed by a battery 54. Each generator has two high voltage outputs connected to a respective ground line 58; 60, wherein both of these lines are connected to a body or airframe 61 of the aircraft. A -35kV output 62 of the generator 50 is connected to the surface 20a of the spray head 2a. A -17 kV output 64 of the generator 50 is connected to the interconnected electrodes 4a. Similarly, a + 35kV output to the surface 20 b of the spray head 2 b and a + 17,5kV output to the interconnected electrodes 4 b is connected. Generators 50 and 52 are preferably mounted in the nose assemblies of their respective spray heads. This eliminates the need to make electrical high voltage power lines to the spray heads so that only low voltage outdoor connections are required.

Es ist einzuschätzen, daß die aus dem Sprühkopf 2 b austretende, atomisierte Flüssigkeit positiv geladen ist. Die aus dem Sprühkopf 2 a austretende Flüssigkeit ist negativ geladen. Während des Sprühens fließt von dem Generator 52 ein positiver Strom zur Masse, und zwar über die Leitung 66, die leitende oder halbleitende Oberfläche 20 b in dem Sprühkopf 2 b und die aus dem Sprühkopf austretende Flüssigkeit. Bei einer nicht vorhandenen Verbindung zwischen den Leitungen 58 und 60 bestünde für den Strom keine Rückführung, um von der Masse (d.h. dem Target) zu dem Generator 52 zurückzufließen. Folglich würde sich auf dem Generator 52 eine negative Ladung aufbauen.It is to be estimated that the atomized liquid emerging from the spray head 2 b is positively charged. The emerging from the spray head 2 a liquid is negatively charged. During spraying, a positive current flows from the generator 52 to the ground, via the line 66, the conductive or semiconductive surface 20 b in the spray head 2 b and the liquid emerging from the spray head. With no connection between lines 58 and 60, there would be no feedback for the current to flow back from the ground (i.e., the target) to the generator 52. Consequently, a negative charge would build up on the generator 52.

Dieser Ladungsaufbau an dem Generator 52 verringert das Potential bezüglich der Elektrode 4b, welche an die leitenden und halbleitenden Oberflächen 20 b angelegt wird; daher verringert sich das atomisierende Feld und die Ladung, die an dieThis charge build up on the generator 52 reduces the potential with respect to the electrode 4b which is applied to the conductive and semiconductive surfaces 20b; therefore the atomizing field and the charge attached to the

Sprühflüssigkeit angelegt wird. Es kommt daher zu einer Zunahme der Größe der Flüssigkeitströpfchen und einer Spray liquid is applied. There is therefore an increase in the size of the liquid droplets and a

Verschlechterung der Sprühqualität. Der Generator 50 würde in ähnlicher Weise beeinflußt sein.Deterioration of spray quality. The generator 50 would be influenced in a similar manner.

Wenn im praktischen Betrieb einem der Generatoren 50 oder 52 mehr Strom als dem anderen zugeführt wird, baut sich auf den Generatoren eine Ladung auf. Die Polarität der Ladung ist derart, daß sich das atomisierende Feld auf dem Sprühkopf, das von dem Generator, der den größeren Strom liefert, zugeführt wird, verringert. Dies reduziert die Qualität des Sprühmittels von dem zugehörigen Sprühkopf, und der Sprühstrom von dem Generator wird auch reduziert. Umgekehrt erhöht sich das atomisierende Feld auf dem Sprühkopf, das von dem anderen Generator, der den geringeren Strom liefert, zugeführt wird. Die Qualität des Sprühmittelsvon diesem Sprühkopf ist daher verbessert, und der Sprühstrom erhöht sich solange, bis dieser sich an den Strom von dem ersten Generator angleicht.If, in practical operation, one of the generators 50 or 52 is supplied with more current than the other, a charge builds up on the generators. The polarity of the charge is such as to reduce the atomizing field on the spray head supplied by the generator which supplies the greater current. This reduces the quality of the spray from the associated spray head, and the spray flow from the generator is also reduced. Conversely, the atomizing field on the spray head, which is supplied by the other generator that supplies the lower power, increases. The quality of the spray from this spray head is therefore improved and the spray current increases until it matches the flow from the first generator.

Bei einer alternativen Anordnung kann sich der Schlitz 18 eigentlich weiter vorn auf der Tragflächenhinterkante 16 befinden.In an alternative arrangement, the slot 18 may actually be further forward on the trailing trailing edge 16.

Obwohl eine solche Anordnung so aussehen kann, daß sie zwei Sprühkanten erzeugt, weil der Schlitz natürlich zwei Seiten hat, ist die elektrostatische Wirkung diejenige einer Kante. Da wird sozusagen nur eine Reihe von Bändern zentral gebildet. Wenn die elektrostatische Wirkung diejenige von zwei Kanten wäre, wurden die Bänder von zwei „Kanten" auf beiden Seiten des Schlitzes erzeugt werden.Although such an arrangement may appear to produce two spray edges because the slot naturally has two sides, the electrostatic effect is that of an edge. Since only a number of bands is formed so to speak centrally. If the electrostatic effect were that of two edges, the bands would be created by two "edges" on either side of the slot.

Dieses Konzept der einen Kante, geführt durch einen zentralen Schlitz, wird vielleicht durch die Betrachtung derart besser verständlich, daß die zu versprühende Flüssigkeit eine signifikante Leitfähigkeit aufweist und im praktischen Betrieb den Schlitz überbrückt.This concept of one edge, guided by a central slot, may perhaps be better understood by considering that the liquid to be sprayed has significant conductivity and, in practical operation, bridges the slot.

In einer weiteren Anordnung kann mehr als ein Schlitz 18 angeordnet sein, um Flüssigkeit zu einer einzigen Sprühkante zu leiten.In another arrangement, more than one slot 18 may be arranged to direct liquid to a single spray edge.

Claims

An electrostatic spray device for spraying liquid in an electrostatic manner in an air stream, characterized by a spray head having a spray edge, an electrically conductive or semiconductive surface and means for conveying liquid to be sprayed, to an edge over the surface, an electrode spaced apart from the edge, and high voltage supply means for generating a high voltage between the surface and the electrode, the spray head and the electrode being mounted for a portion of the airflow such that it flows therebetween, the shape and position of the airflow Spray head and the electrode, which produce a sufficiently low turbulence downstream in the region of the spray edge, and the electric field at the edge, which is sufficiently reinforced when it is covered by the liquid to be sprayed, such that the liquid at the edge predominantly through elec trostatic forces are subtracted in bands which decay into electrically charged droplets.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spray head is a symmetrical streamline body, the trailing edge forms the spray edge.

3. A device according to claim 2, characterized in that it contains two electrodes, one on each side of the rear / spray edge.

A device according to any preceding claim, characterized in that the or each electrode is a streamline body.

A device according to any preceding claim, characterized in that the electrodes comprise a conductive core and a cladding or layer at least partially made of semi-insulating material having a resistivity in the range of 5 x 10 ¹¹ to 5 x 10 ¹³ ohm cm.

6. The device according to claim 5, characterized in that the core and the sheath or layer are formed so that they are located in the closest distance to the spray head at the spray edge, wherein at least the part of the sheath or layer in close proximity to the Spray edge is made of said semi-insulating material.

A device according to claim 6, when appended to claim 4, characterized in that the core is enclosed in iron filings or carbon granules and the sheath or layer is said streamline body.

Device according to any preceding claim, characterized in that the spray edge and the electrode or electrodes are linear.

9. Apparatus according to claim 8, characterized by a series of separate slots, which are located at a close distance along the length of the spray edge for supplying the liquid up to here, and a corresponding check valve, wherein the valve is arranged so that it to the liquid each slot via a corresponding distribution passage passes.

Apparatus according to claim 9, characterized by a plurality of further check valves, each arranged to convey the liquid to a group of adjacent first check valves.

11. The apparatus of claim 10, characterized by a common inlet passage for distributing the liquid through individual passages to each of said check valves, and a flow restricting plug which extends in each individual passage from the common inlet passage to an extent that the flow is regulated by each corresponding additional check valve.

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