DK170502B1 - Elektrostatisk forstøverdyse - Google Patents

Description

'•ip*' :* DK 170502 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en elektrostatisk sprøjtedyse-enhed.

Ved overfladebehandling med elektrostatisk sprøjtning, forstøves en strøm af sprøjtematerialet til fint adskilte partikler, som er elektro-5 statisk ladede. De ladede partikler ledes derpå mod en overflade, som skal behandles, og som holdes på et elektrisk potential, der er forskelligt fra partiklernes. Som følge af elektrostatisk tiltrækning, og den lille afstand mellem de ladede partikler og den overflade, der skal behandles, trækker de elektrostatiske kræfter partiklerne over på overf1 ΒΙΟ den, hvor de aflejres og danner en hinde eller et lag.

Mange apparater til elektrostatisk overfladebehandling benytter høje spændinger, f.eks. 50 kV eller mere, for at skabe en korona-udladning, som partiklerne passerer igennem, hvorved de bliver elektrisk opladede. Et problem ved at anvende høje spændinger til at påføre elektro-15 statiske ladninger til vandbårne pesticider, der skal sprøjtes på træer eller andre afgrøder, er, at de vandbårne pesticider er meget ledende, og at den påførte ladning føres gennem pesticidstrømmen tilbage til beholderen med sprøjtemidlet. Beholderen skal derfor holdes elektrisk isoleret fra jorden. Idet beholderen er isoleret fra jorden, oplades den 20 til samme høje spænding som det elektriske felt og skal derfor isoleres elektrisk og afskærmes fra de personer, der anvender pesticid-sprøjten, for at undgå alvorlige, elektriske risici. Speciel isolering og montering af beholderen til en pesticid-sprøjte øger fremstillingsomkostningerne betydeligt, og derfor har brugen af korona-elektrostatisk oplad-25 ning af vandbårne pesticider traditionelt været farlig og forbundet med prohibitive omkostninger.

En elektrostatisk sprøjteenhed til anvendelse i landbruget, og som benytter en lav spænding til induktivt at oplade en strøm af vandbårne pesticider eller lignende kemikalier, er f.eks. vist i US-patent 30 A-4,004,733. Elektrostatiske forstøverdyser af denne generelle type består af et dyselegeme udformet med en fluidumpassage, hvori en strøm af vandbårne pesticider forstøves til fint adskilte små dråber eller partikler. En elektrode er monteret i dysedelen på linie med fluidumpassagens akse, og kan anvendes til elektrostatisk at oplade partik-35 lerne, der udgør den forstøvede strøm, før de forlader dyselegemet. Den elektrostatiske ladning tilføres væskestrømmen, hvor denne forstøves, ved hjælp af induktion, idet man benytter en spænding på omkring 2 kV, modsat systemerne der benytter ioniserende felt, og som typisk anvender DK 170502 B1 2 spændinger på 50 til 100 kV eller mere. De ladede partikler, som føres med af luftstrømmen, udstødes dernæst gennem fluidumpassagen i dyselegemet, som driver de ladede partikler hen på træerne, vindruerne eller den række afgrøder, der skal sprøjtebehandles.

5 En begrænsning ved forstøverdyser, som beskrevet i US-A-4,004,733, er, at de giver et smalt forstøvningsmønster. En anden begrænsning ved * elektrostatiske forstøverdyser af den i det omtalte patent beskrevne type, er problemet med jording af elektroden til det punkt, hvor det dielektriske dyselegeme er forbundet til jordpotentialet. Ladede partikler 10 udsendt fra afgangsmundingen ophobes på den ydre overflade af dyselegemet nær ved afgangsmundingen, og vandrer gerne langs dyselegemet, indtil de når dyseenhedens forbindelse til jord. Jording af elektroden gennem den tynde film langs dyselegemet, der er skabt af partikler udsendt fra afgangsmundingen, formindsker opladningseffektiviteten af elektroden og 15 begrænser effektiviteten af sprøjteenheden til fuld dækning af de træer eller andre afgrøder, der skal behandles. Endnu en begrænsning ved de kendte indretninger er, at de ikke består af enheder samlet af flere dele, hvoraf de vigtigste komponenter hurtigt kan adskilles og samles for vedligeholdelse, reparation og udskiftning af slidte og defekte dele.

20 Fra DK patentskrift nr. 124.801 kendes en trykluftdrevet sprøjte pistol, hvor pistolens sprøjtehoved indeholder et til en højspændingskilde tilsluttet, udadtil konisk afsluttet dyserør for sprøjtemateriale omgivet af et koncentrisk luftkammer. Luftkammeret forsynes med trykluft i form af en med kammerets akse koncentrisk lufthvirvel, som via en 25 ringformet trykluftsdyse i form af en ringformet spalte, der omgiver dyserørets ende, forlader sprøjtehovedet som en roterende ringformet stråle. Sprøjtematerialerne medtages af den roterende ringformede luftstråle fra et antal dyseåbninger anbragt i den koniske del af dyserøret. Sprøjtepistolen har de ovenfor med højspænding forbundne ulemper og gi-30 ver lige som den fra ovennævnte US patentskrift et smalt forstøvningsmønster. 1

Ifølge opfindelsen tilvejebringes en elektrostatisk dyseenhed, til sprøjtning af emner omfattende et dyselegeme med en luftpassage, der kan lede en luftstrøm og en 35 væskepassage, der kan lede en væskestrøm; en luftdyse anbragt i dyselegemet og forsynet med en afgangsmunding; en induktionsring tildannet med en åbning og monteret mellem dyse- 3 DK 170502 B1 legemet og luftdysen, således at åbningen ligger på linie med afgangsmundingens akse; opladningsmidler, der kan påføre induktionsringen et elektrisk potential; 5 midler, der står i forbindelse med væskepassagen, med det formål at lede væskestrømmen ind i induktionsringens åbning; midler, der står i forbindelse med luftpassagen, til at bibringe luftstrømmen en hvirvlende, roterende bevægelse, idet den hvirvlende luftstrøm ledes til kontakt med væskestrømmen for at danne fint adskilte 10 partikler inde i åbningen af induktionsringen, idet partiklerne bliver induktivt opladede af induktionsringen og ført med inden i den hvirvlende luftstrøm, til udledelse på de emner, der skal behandles, hvilken enhed er ejendommelig ved, at den indbefatter en hvirvelplade fastgjort mellem dyselegemet og induktionsringen, idet hvirvelpladen er 15 udformet med en central boring og flere kanaler, der står i forbindelse med luftpassagen, hvorfra luftstrømmen modtages, idet hver af kanalerne strækker sig stort set radielt udad fra den centrale boring langs hver sin akse, der er i det væsentlige tangentiel hertil, og idet kanalerne bibringer luftstrømmen en hvirvlende, roterende bevægelse, relativt til 20 den centrale borings akse.

En sådan dyseenhed kan tilvejebringe et bredt sprøjtemønster af elektrostatisk ladede partikler til påføring af pesticider på træer eller andre afgrøder, der skal behandles, og kan undgå jording af elektroden, som bibringer den elektrostatiske ladning til pesticidet, så der 25 opretholdes en høj opladningseffektivitet.

Den hvirvlende, i hovedtræk spiralformede, bevægelse af luftstrømmen og de ladede partikler, der føres med heri, kan frembringe et bredt sprøjtemønster, idet de elektrostatisk ladede partikler har tilbøjelighed til at fortsætte med at rotere, efter de har forladt afgangsmundin-30 gen, og derfor hurtigt spredes udad i et bredt mønster mod emnerne, der skal dækkes.

Den ydre overflade af dyseenheden nær afgangsmundingen foretrækkes udformet med en uregelmæssig form for at forlænge den elektriske vej mellem elektrisk ladede partikler, der er udsendt fra afgangsmundingen, 35 og det punkt, hvor sprøjteenhedens dysehus er forbundet til jord. Dyseenheden kan være en enhed samlet af mange dele, hvori delene er forbundet med hinanden på en sådan måde, at de kan frigøres og let skilles ad for vedligeholdelse og reparation eller udskiftning af vigtige kompo- 4 DK 170502 B1 nenter.

På denne måde kan en strøm af vandbårne pesticider, der holdes på eller tæt ved jordpotentialet, ledes ind i induktionsringens åbning, hvor den forstøves til fint adskilte partikler af en hvirvlende, i det 5 væsentlige spiralformet luftstrøm. En bane for strømmen af vandbårne pesticider til induktionsringen og en forstøvning på dette sted tilveje- * bringes af en hvirvel plade, som er monteret mellem induktionsringen og dyselegemet.

Ifølge en foretrukken udførelsesform er hvirvelpladen udformet med 10 en tilspidset central boring, der står i forbindelse med væskepassagen, som er dannet i dyselegemet. Den tilspidsede centrale boring ender ved en dysespids med et udløb anbragt omtrent halvvejs inden i induktionsringens åbning. Vandbårne pesticider kan på denne måde ledes fra væskepassagen til den tilspidsede centrale boring og gennem udløbet i dyse-15 spidsen ind i induktionsringens åbning.

Hvirvel pladen er også udformet med flere luftkanaler, der virker forstøvende, og som står i forbindelse med luftpassagen og forstøver strømmen af vandbårne pesticider, der er udledt i induktionsringens åbning af dysespidsen. Kanalerne strækker sig radialt udad fra dysespidsen 20 i den centrale boring, i det væsentlige tangentielt dertil, og ender ved en ringformet rille, der er dannet i hvirvel pladen, som står i forbindelse med luftpassagen. Kanalerne er fortrinsvis udført koniske med aftagende tværsnit fra den ringformede rille til dysespidsen. Luft, der føres ind i den ringformede rille gennem luftpassagen, ledes af kanalerne 25 langs baner, som er i det væsentlige tangentielle til dysespidsen i den centrale boring og strømmen af vandbårne pesticider, der udsendes derfra. En hvirvlende, spiralformet luftstrøm skabes derfor af kanalerne ved udløbet af dysespidsen, hvilken strøm accelereres af de koniske kanaler imod dysespidsen og møder strømmen af vandbårne pesticider med sin 30 største hastighed, hvorved der dannes fint adskilte små dråber eller partikler.

Det foretrækkes, at dysespidsen i den centrale boring bliver anbragt indeni induktionsringens åbning, således at den vandbårne pesticidstrøm forstøves af den hvirvlende luftstrøm under indflydelse af det 35 elektrostatiske felt, der skabes af induktionsringen. En induceret elektrostatisk ladning bibringes hver partikel af induktionsringen, så partiklen kan aflejres på det emne, der skal behandles.

De elektrostatisk ladede partikler bliver ført med i den hvirvlen- 5 DK 170502 B1 de, spiralformede luftstrøm, som videregiver den samme bevægelse til de ladede partikler. Efter partiklerne er udstødt fra luftdysens afgangsåbning, har de en tilbøjelighed til at fortsætte med at bevæge sig med den samme hvirvlende, spiralformede bevægelse, og spredes derfor radielt ud 5 fra afgangsåbningen og former et vidvinklet sprøjtemønster til aflejring på træer, vinranker eller andre afgrøder på række, der skal behandles. I nogle anvendelser vil færre elektrostatiske dyseenheder ifølge opfindelsen være påkrævet for at opnå den samme dækning af pesticider på de berørte træer og afgrøder, sammenlignet med kendte forstøverdyser.

10 Udover forstøvningen af pesticidstrømmen og den hvirvlende bevægelse, der tildeles de ladede pesticidpartikler, så der dannes et ønskværdigt bredt mønster, kan luftstrømmen dannet af hvirvel pladen skabe en luftbarriere mellem induktionsringen og det vandbårne pesticid. Hvis induktionsringen blev vædet med et tyndt lag af det vandbårne pesticid, 15 kunne der opstå en ledende bane fra induktionsspolen til jord, hvilken ville medføre jording af induktionsringen og forringe dens opladningseffektivitet af den forstøvede parti kel strøm. Luftbarrieren, der skabes af den hvirvlende luftstrøm fra hvirvel pladen, er derfor vigtig for at holde induktionsringen og den nærliggende indkapsling tør.

20 Der kan dannes en elektrisk adskillelse mellem luftdysens afgangs munding og den jordforbundne konsol, der holder dysehuset, ved at forsyne luftdysen med en ringformet væg, som strækker sig ud fra afgangsmundingen, idet den skaber et hulrum, hvori den ladede parti kel strøm udledes. Den udvendige side af den ringformede væg har riller, som danner en 25 ydre overflade af uregelmæssig form, idet den har flere furer og fordybninger.

Ved normal anvendelse af dyseenheden kan nogle af de ladede partikler, der er udsendt fra udledningsmundingen, samles på luftdysens væg, og disse vil have tilbøjelighed til at vandre imod den jordede konsol.

30 Furerne og fordybningerne danner en udvidet eller forlænget vej, som hæmmer bevægelsen af de ladede partikler langs luftdysens væg til konsollen, som jorder dyselegemet. Denne udvidede eller forlængede vej hindrer mekanisk bevægelsen af partikler langs de elektriske feltlinier, idet den elektriske adskillelse mellem udledningsmundingen og den jorde-35 de konsol effektivt forlænges uden at forøge den totale, fysiske længde af luftdysen eller dyselegemet.

Det foretrækkes, at luftdysens væg ligeledes udformes med en indre overflade, der er konisk, og hvis tværsnit vokser, idet væggen strækker 6 DK 170502 B1 sig ud fra afgangsmundingen. Det har vist sig, at en sådan konisk overflade har tilbøjelighed til at opsamle ladede partikler, der er udsendt fra afgangsmundingen, og får dem til at dryppe af luftdysen før de ladede partikler kan vandre til den ydre overflade af luftdysens væg. Det f 5 antages, at dette sker på grund af formen af de elektriske feltlinier, der dannes af de ladede partikler, der er udsendt fra udledningsmundin- » gen.

Et udførelseseksempel af opfindelsen er illustreret skematisk på tegningen, hvori: 10 Figur 1 er en afbildning, delvist gennemskåret, af en elektrosta tisk dyseenhed ifølge opfindelsen, vist fra siden;

Figur 2 er en forstørret afbildning, delvist gennemskåret, af en del af dyseenheden fra figur 1; og

Figur 3 er et tværsnit taget omtrent langs linjen 3-3 i figur 1, 15 der viser undersiden af hvirvel pladen.

I figurerne er vist en elektrostatisk dyseenhed 10 bestående af et dyselegeme 12, der har et åg 14 i dets øvre ende, som holder en monteringskonsol 16, der fastgjort dertil med en stift 18. Konsollen 16 er jordforbundet, som vist ved 20. Dyselegemet 12 kan drejes i forhold til 20 konsollen 16, som følge af stiftens 18 og ågets 14 forbindelse.

Dyselegemet 12 er udført af et dielektrisk materiale og indeholder en luftpassage 22, en væskepassage 24 og en elektrisk passage 26, som alle strækker sig i længderetningen, dvs. i retningen fra grundfladen 13 af dyselegemet 12 mod åget 14. Passende slanger (ikke vist) forbinder 25 kilder med luft og væske, i form af vandbårne pesticider, til luft- og væskepassagerne 22 hhv. 24. Et elektrisk kabel 25 fra en kilde med relativt lav spænding 27, er forbundet til dyselegemet 12 ved den elektriske passage 26.

På grundfladen 13 af dyselegemet 12 er en luftdyse 28 udformet af 30 dielektrisk materiale, monteret. Luftdysen 28 holdes på plads af en dysemøtrik 30, der også er tildannet af dielektrisk materiale og forsynet ' med en radial krave 31 og et indvendigt gevind, som griber ind i et ydre gevind på den ydre overflade 15 af dyselegemet 12. I den viste udførelse er luftdysen 28 udformet med en konisk afgangsmunding 32, som ender i et 35 hulrum 34, der er afgrænset af en ringformet væg 36. Den ringformede væg 36 har en indre overflade 38 tildannet i en stort set kegleformet, konisk form, hvis tværsnit øges fra udledningsmundingen 32 udad i forhold til afgangmundingens 32 akse. Det ydre af den ringformede væg 36 er ud- 7 DK 170502 B1 formet med riller 40, der danner en ydre overflade 42 med uregelmæssig form, bestående af flere furer og fordybninger.

En elektrode i form af en induktionsring 48 med en central åbning 50 hviler ovenpå luftdysen 28, således at åbningen 50 er rettet ind på 5 linje med afgangsmundingen 32 i luftdysen 28. Induktionsringen 48 foretrækkes udført af et elektrisk ledende materiale, som ikke korroderer under indflydelse af pesticider på væskeform eller lignende kemikalier.

En relativt lav spænding, fortrinsvis omkring 1000 volt, tilføres induktionsringen 48 for at skabe et elektrisk felt hen over dens åbning 50.

10 Det elektriske potential tilføres induktionsringen 48 gennem den elektriske passage 26, som indeholder en stift 52, der er lejret ved grundfladen i den elektriske passage 26, og har en spids 54, der er sammenføjet med induktionspladen 48. Den øvre ende af stiften 52 er udformet med en kontakt 58, som påvirker et fjederforspændt stempel 60 i pas-15 sagen 26, og som findes i handel fra Jurgens, Inc. i Cleveland under bestillingsnummer 27226. Stemplet 60 er lejret mellem stiften 52 og et steg 62, der er monteret i den øverste del af den elektriske passage 26. Steget 62 er et stykke elektrisk ledende materiale, som er forbundet direkte til det elektriske kabel 25 fra den elektriske potentiale kilde 20 27. Steget 62, stemplet 60 og stiften 52 tilvejebringer tilsammen en elektrisk vej fra kilden 27 til induktionspladen 48. Det fjederforspændte stempel 60 holder elementerne i kontakt med hinanden for at sikre en konstant opladning af induktionspladen 48.

Den elektrostatiske dyseenhed 10 er i stand til at forstøve en 25 strøm af vandbårne pesticider til fint adskilte partikler, oplade partiklerne elektrostatisk og drive de ladede partikler hen på planter eller afgrøder, der skal behandles, gennem afgangsmundingen 32 i luftdysen 28. Væskestrømmen ledes til induktionsringen 48, oplades, forstøves og føres derpå væk af den hvirvlende luftstrøm, der dannes af hvirvel pladen 30 64. Hvirvel pladen 64 er lavet af dielektrisk materiale og er anbragt direkte oven på induktionsringen 48 og er adskilt fra dyselegemets 12 grundflade 13 med en pakning 66, der er udformet af et elastisk, dielektrisk materiale. Både hvirvel pladen 64 og pakningen 66 er tildannet med en gennemboring, der kan optage stiften 52, der er forbundet til induk-35 tionspladen 48.

Til forsyning af vandbåret pesticid til induktionsringen 48 udformes en central boring 68 i hvirvel pladen 64, på linie med aksen af væskepassagen 24, som tilspidses indadtil fra den øverste overflade 70 8 DK 170502 B1 af hvirvel pladen 64 til den nederste overflade 72 af den samme plade.

Den centrale boring 68 ender ved dysespidsen 74, der har et udløb 75, som strækker sig udad fra den nedre overflade 72 af hvirvelpladen 64 og omtrent halvvejs ind i åbningen 50 af induktionspladen 48 nedenfor.

5 Vandbåret pesticid, der føres ind i væskepassagen 24 flyder gennem et filter 76, der har en kontrolventil (ikke vist), ind i den centrale bo- * ring 68 af hvirvelpladen 64 og derpå gennem udløbet 75 i dysespidsen 74 ind i åbningen 50 af induktionspladen 48. Filteret 76 kan fås i handlen fra Spraying Systems Company i Wheaton, Illinois under bestillingsnummer 10 4193A.

For at kontrollere strømmen af vandbårne pesticider gennem passagen 24 er der placeret en mundingsplade 78 med en målende blændeåbning 80 mellem filteret 76 og dysespidsen 74 oven på et ringformet fremspring 82, der er tildannet i den centrale boring 68. Mundingspladen 78 virker 15 til at dosere strømmen af vandbåret pesticid fra væskepassagen 24 og leder en strøm af vandbåret pesticid mod dysespidsen 74. En turbulensstift 84 er monteret til væggene af hvirvel pladen 64 inden i den centrale boring 68, i det væsentlige på tværs af mundingen 80 i mundingspladen 78 for at afbøje strømmen af vandbårne pesticider, der udsendes gennem 20 mundingen 80. Stiften 84 medvirker til at reducere strømningshastigheden og inducerer turbulens i strømmen, så den kan blive effektivt forstøvet og elektrostatisk opladet, som beskrevet i detaljer nedenfor. Mundingspladen 78 fås i handlen fra Spraying Systems Company under bestillingsnummer 4916-16. Det foretrækkes at forstøvningen finder sted inden i åb-25 ningen 50 af induktionspladen 48, hvor strømmen er udledt fra udløbet 75 af dysespidsen 74.

Under henvisning til figur 3 udføres forstøvningen af strømmen af vandbårne pesticider ved hjælp af flere kanaler 86, der er formet i hvirvel pladen 64. Kanalerne 86 strækker sig langs den nedre overflade 72 30 af hvirvelpladen 64 og tilspidses nedad fra en ringformet rille 88, der er tildannet i den øvre del 70 af hvirvel pladen, til den centrale boring ‘ 68. Den ringformede rille 88 står i forbindelse med luftpassagen 22.

Hver af de tilspidsede kanaler 86 formindskes i tværsnit fra den ringformede rille 88 til den centrale boring 68.

35 Det foretrækkes, at kanalerne 86 har langsgående akser, der er i det væsentlige tangentielle til den centrale boring 68 og udløbet 75 af dysespidsen 74. Hver af kanalerne 86 bestemmer derfor en strømningsbane for luften, der kommer fra luftpassagen 22, som i det væsentlige er tan- 9 DK 170502 B1 gentiel til udløbet 75 af dysespidsen 74. Kanalerne 86 frembringer på denne måde en hvirvlende, omtrent spiralformet luftstrøm, der accelereres fra den ringformede rille 88 mod dysespidsen 74 som følge af kanalernes 86 koniske form. Denne accelererende luftstrøm når et punkt med 5 maksimal geometrisk forsnævring, og derfor maksimal hastighed i området mellem dysespidsen 74 og væggen i åbningen 50 af induktionsspolen 48.

Idet den accelererende, hvirvlende luftstrøm opnår maksimal hastighed ved udløbet 75 af dysespidsen 74, fuldføres forstøvningen af den vand-bårne pesticidstrøm, der er udsendt fra udløbet 75, optimalt, således at 10 der dannes afgrænsede, fint adskilte små dråber eller partikler. Luftstrømmen fra kanalerne 86 bibringer den samme hvirvlende spiral bevægelse til den forstøvede parti kel strøm.

Opladningen af den vandbårne pesticidstrøm sker inden i åbningen 50 af induktionsringen 48. Det antages, at den forreste del af den vandbår-15 ne pesticidstrøm, der er udsendt fra dysespidsen 74, udsættes for det elektrostatiske felt, der skabes af induktionsringen 48, som har en tilstrækkelig stor negativ ladning til at tvinge elektronerne i strømmen tilbage gennem strømmen til jord. Denne proces lader sig gøre, idet pesticidstrømmen er ledende og selv er jordet gennem pesticidsøjlen, der 20 strækker sig tilbage til den jordforbundne forsyningstank (ikke vist).

Idet de frie elektroner er tvunget tilbage mod jord og væk fra den yderste ende af pesticidstrømmen i dysespidsen 74, har den forreste ende af pesticidstrømmen en samlet positiv ladning. Den forreste ende af den vandbårne pesticidstrøm forstøves derpå af den hvirvlende luftstrøm fra 25 kanalerne 86, så der dannes fint adskilte partikler, der er positivt ladede, eller af polaritet modsat induktionsringen 48. De ladede partikler udledes derefter gennem afgangsmundingen 32 af luftdysen 28, så de kan sættes på rækkeafgøder eller andre planter, der skal dækkes med pesticid. Da den opladede pesticidstrøm bliver ført med i den hvirvlende 30 luftstrøm, har den tilbøjelighed til at fortsætte den spiralformede eller hvirvlende bevægelse efter udledningen fra afgangsmundingen 32.

Denne hvirvlende bevægelse får parti kel strømmen til hurtigt at spredes radielt udad fra afgangsmundingen 32, så der dannes et bredt sprøjtemønster 90, som sikrer dækning af de planter, der skal sprøjtes. Se 35 figur 2.

Luftstrømmen, der dannes af kanalerne 86 i hvirvel pladen 64, udgør en barriere af luft med høj hastighed mellem induktionspladen 48 og strømmen af vandbårne pesticider. Dette er vigtigt, da induktionsringen 10 DK 170502 B1 48 skal holdes effektivt på sit fulde elektriske potential for at tilføre en elektrostatisk ladning til partiklerne. Hvis man lod strømmen af vandbåret pesticid, som holdes på jord-potentialet, fugte induktionsringens 48 overflade, kunne der opstå en ledende vej fra induktionsrin-5 gen 48 til jord gennem pesticidstrømmen og den jordforbundne tank, hvilket ville jordforbinde induktionsringen 48 og gøre den uvirksom til c opladning af den forstøvede parti kel strøm. Luftbarrieren, der skabes af kanalerne 86 i hvirvelpladen 64, forhindrer effektivt det vandbårne pesticid i at fugte overfladen af induktionspladen 48 og forbedrer der-10 for dens opladningseffektivitet betydeligt.

De opladede partikler, der udsendes fra afgangsmundingen 32 i luftdysen 28, drives imod den tiltænkte vækst af luftstrømmen, der tilføres fra luftpassagen 22. linder normale operationsbetingelser er det muligt, at i det mindste en del af de ladede partikler vil samles på den indre 15 overflade 38 og den ydre overflade 42 af den ringformede væg 36 på luftdysen 28. De opladede partikler vil have tilbøjelighed til at vandre langs væggen 36 og den ydre væg 15 af dyselegemet 12 imod det jordede holdebeslag 16, hvilket skyldes den elektrostatiske tiltrækning mellem dem.

20 En sådan vandring af ladede partikler modvirkes af luftdysen 28 på to måder. For det første er den indre overflade 38 af den ringformede væg 36 tildannet med en stort set konisk form. Det har vist sig, at en sådan form har tilbøjelighed til at opsamle ladede partikler på grund af de elektriske feltlinier, der skabes af de opladede partikler, idet de 25 udsendes fra afgangsmundingen 32. De ladede partikler, der samles på den indre overflade 38 af den ringformede væg 36, drypper på simpel vis af i stedet for at vandre til den ydre overflade 42 af væggen 36.

For det andet tilvejebringes en elektrisk adskillelse mellem induktionsringen 48 og den jordforbundne konsol 16 af den uregelmæssige form 30 på den ydre overflade 42 af den ringformede væg 36 og dysemøtrikken 30.

*

Furerne og fordybningerne, der udgøres af rillerne 40, og den radiale krave 31 på dysemøtrikken 30, har til formål at afbryde strømmen af partikler langs det elektriske felt, der skabes af de opladede partikler udsendt fra afgangsmundingen 32, hvilket forlænger den elektriske vej 35 mellem afgangsmundingen 32 og den jordforbundne konsol 16. Desuden forlænger rillerne 40 og den radiale krave 31 den fysiske og elektriske vej, langs hvilken de ladede partikler skulle bevæge sig for at vandre langs den ydre overflade 42 af luftdysen 28 mod den jordforbundne konsol 11 DK 170502 B1 16. De elektriske og fysiske veje, der dannes af rillerne 40 og den radiale krave 31, er elektrisk set effektivt forlængede uden at ændre den fysiske længde af luftdysen 28. Dette udelukker i det væsentlige muligheden for jordafledning af induktionsspolen 48, hvilket ville reducere 5 dens effektivitet til opladningen af den vandbårne pesticidstrøm betydeligt.

Sprøjtedysekonstruktionen er en enhed samlet af flere dele, som let kan samles og adskilles for vedligeholdelse og reparation, eller udskiftning af slidte eller defekte dele. Møtrikken 30 er fastgjort til 10 dyselegemet 12 med et gevind og påvirker luftdysen 28 med et tryk for at fastholde den mod dyselegemet 15 ved sammentrykningen af den mellemliggende, elastiske tætningspakning 66. Induktionsringen 48 og hvirvelpladen 64 er installeret indeni luftdysen 28, og disse to dele holdes derfor også fast ved sammentrykning mellem tætningspakningen 66 og dyse-15 legemet 12, som vist i figur 1. Hvirvelpladen 64 holder turbulensstiften 89 og mundingspladen 78 og filteret/kontrolventil en 76 er understøttet af mundingspladen, som tidligere beskrevet. Enheden kan derfor let samles og adskilles for rengøring, udskiftning eller reparation af enhver af delene.

20

Claims (14)

12 DK 170502 B1

1. Elektrostatisk dyseenhed til besprøjtning af emner omfattende et dyselegeme (12) med en luftpassage (22), der kan lede en luft- 5 strøm og en væskepassage, der kan lede en væskestrøm; en luftdyse (28) anbragt i dyselegemet (12) og forsynet med en af- * gangsmunding (32); en induktionsring (48) tildannet med en åbning (50) og monteret mellem dyselegemet (12) og luftdysen (28), således at åbningen (50) lig-10 ger på linie med afgangsmundingens (32) akse; opladningsmidler (27), der kan påføre induktionsringen (48) et elektrisk potential; midler (78,80,75), der står i forbindelse med væskepassagen (24), med det formål at lede væskestrømmen ind i induktionsringens (48) åbning 15 (50); midler (86), der står i forbindelse med luftpassagen (22), til at bibringe luftstrømmen en hvirvlende, roterende bevægelse, idet den hvirvlende luftstrøm ledes til kontakt med væskestrømmen for at danne fint adskilte partikler inde i åbningen (50) af induktionsringen (48), 20 idet partiklerne bliver induktivt opladede af induktionsringen (48) og ført med inden i den hvirvlende luftstrøm, til udledelse på de emner, der skal behandles, KENDETEGNET ved, at den indbefatter en hvirvelplade (64) fastgjort mellem dyselegemet (12) og induktionsringen (48), idet hvirvelpladen er ud-25 formet med en central boring (68) og flere kanaler (86), der står i forbindelse med luftpassagen (22), hvorfra luftstrømmen modtages, idet hver af kanalerne (86) strækker sig stort set radielt udad fra den centrale boring (68) langs hver sin akse, der er i det væsentlige tangentiel hertil, og idet kanalerne bibringer luftstrømmen en hvirvlende, roterende 30 bevægelse, relativt til den centrale borings (68) akse. f

2. Dyseenhed ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at hvirvel pladen (64) indbefatter en øvre overflade (70) og en nedre overflade (72), der vender mod induktionsringen (48) og en ringformet rille (88), der strækker 35 sig indad fra den øvre overflade mod den nedre overflade, og med forbindelse til luftpassagen (22), idet kanalerne (86) strækker sig fra den nedre overflade (72) til den ringformede rille (88). 13 DK 170502 B1

3. Dyseenhed ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, at den centrale boring (68) i hvirvelpladen (64) tilspidses radielt indad fra den øvre overflade (70) til en dysespids (74), som har indsnævret diameter og har et udløb (75), der strækker sig udad fra den nedre overflade (72). 5

4. Dyseenhed ifølge krav 3, KENDETEGNET ved, at udløbet (75) af dysespidsen (74) strækker sig ind i åbningen (50) i induktionsringen (48), idet der mellem disse dannes et mellemrum, der ligger i den af hvirvel-pladen (64) skabte luftstrøms bane, hvor mellemrummet danner et punkt 10 med maksimal indsnævring af luftstrømmen, så der opnås maksimal hastighed af luftstrømmen ved dette punkt.

5. Dyseenhed ifølge krav 4, KENDETEGNET ved, at den centrale boring (68) i hvirvelpladen (64) står i forbindelse med væskepassagen (24), 15 hvorfra væskestrømmen modtages, idet væskestrømmen udsendes fra udløbet (75) af dysespidsen (74) ind i åbningen (50) i induktionsringen (48), kanalerne (86) i hvirvelpladen (64) aftager i tværsnit fra den ringformede rille (88) til dysespidsen (74), og derved accelererer luftstrømmen mod dysespidsen (74), og punktet med maksimal indsnævring af luftstrøm- 20 men er placeret umiddelbart nedenfor udløbet (75) af dysespidsen (74), så der opnås maksimal hastighed af luftstrømmen ved dette punkt, hvorved forstøvningen af væskestrømmen, der udsendes fra udløbet (75) af dysespidsen (74) ind i åbningen (50) af induktionsspolen (48), optimeres.

6. Dyseenhed ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at den omfatter en mundingsplade (78) monteret mellem dyselegemet (12) og hvirvel pladen (64), hvor mundingspladen (78) er udformet med en målende blændeåbning (80) arrangeret på samme akse som den centrale boring (68) i hvirvel-pladen (64); og en stift (84) monteret på hvirvel pladen (64) i det væ- 30 sentlige på tværs af den målende blændeåbnings (80) akse; idet mundingspladen (78) står i forbindelse med væskepassagen (24) til overføring af væskestrømmen gennem den målende åbning (80), og idet den fra blændeåbningen (80) udstødte væskestrøm rettes mod stiften (84).

7. Dyseenhed ifølge ethvert af de forudgående krav, KENDETEGNET ved, at den omfatter en jordet holder (16) til dyselegemet (12) og midler (36,31) til at skabe en elektrisk adskillelse mellem afgangsmundingen (32) og den jordede holder (16). 14 DK 170502 B1

8. Dyseenhed ifølge krav 7, KENDETEGNET ved, at de midler, der danner elektrisk adskillelse, omfatter en ringformet væg (36), der strækker sig udad fra afgangsmundingen (32) og danner et hulrum, idet den ringformede væg er udformet med en indre overflade (38) og en uregelmæssigt 5 formet ydre overflade (42), der har en vis afstand til den jordede holder (16). c

9. Dyseenhed ifølge krav 8, KENDETEGNET ved, at den ringformede væg (36) er udformet med flere riller (40), der strækker sig indad fra det 10 ydre af den ringformede væg, hvilket danner den ydre overflades (42) uregelmæssige form med flere furer og fordybninger, hvor furerne og fordybningerne i den uregelmæssigt formede ydre overflade skaber en forlænget vandringsvej for de induktivt opladede partikler fra afgangsmundingen (32) til den jordede holder (16).

10. Dyseenhed ifølge krav 8 eller 9, KENDETEGNET ved, at der indgår en dysemøtrik (30), der har radial krave (31), til montering af luftdysen (28) til dyselegemet (12), idet dysemøtrikken (30) er anbragt mellem afgangsmundingen (32) og den jordede holder (16), således at den 20 radiale krave (31) skaber en forlænget vandringsvej for de induktivt opladede partikler fra afgangsmundingen (32) til de jordede støttemidler (16).

11. Dyseenhed ifølge ethvert af kravene 8 til 10, KENDETEGNET ved, 25 at den indre overflade af den ringformede væg (36) på luftdysen (28) er udformet med en stort set konisk form, hvis tværsnit øges fra afgangsmundingen (32) og ud.

30 Parker Hannifin Corporation ved TH. 0STENFELD PATENTBUREAU A/S r

35 Peter Englev København, den 18. april 1994