NO842849L - Baerbart elektrostatisk sproeyteapparat - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår elektrostatisk sprøyting.

En form av elektrostatiske sprøyteapparater, f.eks. til land-bruk- eller hagebruksformål, innbefatter en bærbar sprøyte-pistol som omfatter en sprøytedyse, en anordning for å anvende en høyspenning ved dysen, og en anordning for å tilføre dysen væsken som skal sprøytes fra en væskebeholder montert på sprøyte-pistolen. Eksempler på slike elektrostatiske sprøyteapparater er beskrevet i bl.a. U.S. patent 4356528.

Det har blitt foreslått i U.S. patent 3212211 å fremskaffe den nødvendige høyspenning for en bærbar elektrostatisk sprøyte-innretning fra en lavspenningskilde, f.eks. batterier, ved hjelp av en høyspenningsgenerator som fremskaffer likerettede høy-spenningspulser som lader opp en kondensator som er forbundet med generatorens utgangsklemmer. Oppladningen av kondensatoren blir benyttet for å opprettholde den nødvendige spenning ved sprøytedysen.

For å oppnå elektrostatisk forstøvning er det klart at spenningen ved dysen må bli opprettholdt over en viss minimums-spenning, men den må ikke bli så høy at corona-utladninger finner sted. For å få til elektrostatisk forstøvning vil det vanligvis være nødvendig at spenningen ved dysen er høyere enn 5 kV,

og ofte over 10 kV, selv om den nøyaktige minimumsverdi som er nødvendig vil avhenge bl.a. av dysekonstruksjonen. Maksimums-spenningen som er nødvendig er vanligvis ikke høyere enn 2 5 kV.

Ved lavkostgeneratorer er det vanligvis nødvendig å anvende et brytersystem i generatoren som fremskaffer hurtige strøm-endringer i primærviklingen i en opptransformator. Størrelsen og hastigheten av strømendringene i primærviklingen bestemmer størrelsen og formen på høyspenningspulsene, størrelsen blir begrenset av nødvendigheten av å unngå urimelige spenninger ved dysen som kan gi opphav til corona-utladninger. Den hurtige strømendringen i transformatorens primærvikling blir passende oppnådd ved periodisk å fremkalle hurtige utladninger av en kondensator i primærkretsen gjennom transformatorens primærvikling. Slike hurtige utladninger kan bli utført ved hjelp av en trigger-enhet som er forbundet i serie med transformatorens primærvikling over primærkretsens kondensator. Trigger-enheten er anordnet for å lade ut primærkretsens kondensator via transformatorens primærvikling, typisk gjennom en tyristor eller et gassutladningsrør, når spenningen over primærkretsens kondensator, og følgelig over trigger-enheten, når en på forhånd bestemt verdi.

Operasjonsfrekvensen for trigger-enheten, og følgelig frekvensen hvorved høyspenningspulsene blir generert, avhenger således av oppladningshastigheten av primærkretsens kondensator.

Oppladningshastigheten vil naturligvis avhenge av kapasi-tanten til primærkretsens kondensator og strømmen som tilføres denne. For å få høyspenningspulser av tilstrekkelig størrelse for å oppnå den ønskede dysespenning under belastning, vil det vanligvis være nødvendig at primærkretsens kondensator har en ganske stor kapasitans. For å holde strømforbruket fra lavspenningskilden lite, må følgelig oppladningshastigheten av primærkretsens kondensator og følgelig aktiveringsfrekvensen av trigger-innretningen og følgelig frekvensen på høyspennings-pulsene være forholdsvis lav.

Som tidligere nevnt er høyspenningspulsene likerettet og benyttes for å lade opp en kondensator i høyspenningskretsen for å opprettholde den nødvendige spenning ved sprøytedysen. Dersom kapasitansen til denne kondensatoren i høyspenningskretsen er tilstrekkelig, vil det være små variasjoner i spenningen ved dysen mellom pulsene siden belastningen som representeres av ladningsoverføringen ved dysen til væsken for å bevirke elektrostatisk forstøvning, sammen med lekkasjestrømmer, vil bety at bare en liten del av kondensatorladningen forsvinner.

Dersom kondensatoren har en høy kapasitans vil imidlertid høyspenningskretsen ha mye lagret energi. Lagring av mye energi er uønsket da det kan være en sikkerhetsfare, f.eks. elektriske støt til operatøren fra tilfeldig kontakt med dysen. Det er ønskelig at den lagrede energi er under 10 mJ. Den lagrede

C

energi er gitt av —^— hvor V er spenningen og C er kapasitansen. For å oppnå en lagret energi under 10 mJ må følgelig kapasi-2 x 10

tansen være under pF hvor V er spenningen uttrykt i kV, dvs. under 50 pF når spenningen er 20 kV.

Belastningsstrømmen, representert av ladningsoverføringen til væsken ved dysen, som trengs for å bevirke forstøvning, er forholdsvis liten og, forutsatt at lekkasjestrømmene er små,

vil det være mulig å benytte en høyspenningskrets som har en lagret energi under 10 mJ.

Imidlertid er kondensatorer som er istand til å operere ved høye spenninger, ikke bare dyre, men selv i kondensatorer hvor det kreves forholdsvis lav kapasitans, viser seg å ha betydelige lekkasjestrømmer ved slik høye spenninger.

Ved disse forholdsvis lave kapasitansverdier representerer ladningen som forsvinner som et resultat av lekkasjestrømmene, en betydelig del av kondensatorladningen med det resultat at, mellom pulsene som påtrykkes kondensatoren, er spenningen ved dysen tilbøyelig til å falle under den verdien som er nødvendig for sprøyting.

Selv om dette kan motvirkes ved å øke frekvensen på høy-spenningspulsene som påtrykkes kondensatoren i høyspennings-kretsen, som forklart tidligere, resulterer økningen av frekvensen i en økning i strømforbruket fra strømkilden. For å holde strømforbruket på et akseptabelt nivå, f.eks. for å gi en tilstrekkelig levetid hvor tørrbatterier blir anvendt som lavspenningskilden, er følgelig frekvensen hvorved pulsene kan påtrykkes høyspenningskondensatoren begrenset, vanligvis til under omkring 50 Hz.

Vi har nå tenkt ut en innretning som har en høyspennings-krets hvor det er lagret en liten energimengde, og denne innretningen kan opereres ved en frekvens som gir et akseptabelt strømforbruk fra strømkilden.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, fremskaffer vi et bærbart elektrostatisk sprøyteapparat som innbefatter

(a) en sprøytedyse,

(b) en anordning for å tilføre væske som skal sprøytes,

til sprøytedysen,

(c) en lavspenningskilde,

(d) en høyspenningsgenerator som drives av lavspenningskilden,

hvorved likerettede høyspenningspulser kan fremskaffes over

generatorens utgangsklemmer,

(e) en kondensator som er forbundet med dysen og med ene siden av generatorutgangen, hvorved kondensatoren kan lades opp av de likerettede høyspenningspulsene slik at dysen kan holdes på en tilstrekkelig høy spenning med hensyn til den andre siden av generatorutgangen, for å bevirke elektrostatisk forstøvning av væsken ved dysen,

4karakterisert vedat kondensatoren har en verdi under —^ pF, hvor V er gjennomsnitts-spenningen, uttrykt i kV,V

som generatoren er istand til å opprettholde ved dysen, og ved at kondensatoren dannes av kapasitansen mellom en ledning som forbinder den ene siden av generatorutgangen med dysen og en ledning forbundet med den andre siden av generatorutgangen, generatoren er istand til å fremskaffe høyspenningspulser av slik størrelse og frekvens at spenningen ved dysen kan opprett-holdes på en tilstrekkelig verdi til å bevirke elektrostatisk forstøvning av væsken, men uten corona-utladning.

Ved å benytte ledningen fra ene siden av generatorutgangen til dysen, i forening med en annen ledning forbundet med den andre siden av generatorutgangen som kondensator, kan tilstrekkelig kapasitans oppnås med ubetydelig lekkasje-strøm. De to ledningene må være i umiddelbar nærhet for å gi den nødvendige kapasitans som vanligvis er innenfor området

Kapasitansen er fortrinnsvis innenfor området 10 til 50 pF.

F.eks. kan to separate isolerte ledninger som hver har en lengde på omkring 0,5 m, tvinnes sammen om nødvendig for å gi den kapasitans som trengs. Ledningene kan naturligvis være lengre, men med tilstrekkelig avstand over en del eller hele lengden slik at kapasitansen får den verdi som trengs. Alterna-tivt kan en passende lengde av en dobbeltledning eller koaksial-kabel anvendes.

Siden en kondensator som dannes av to slike ledninger, vil gi ubetydelig lekkasjestrøm, vil lekkasjestrømmen mellom pulsene bli merkbart redusert, noe som gjør det mulig å opprettholde tilstrekkelig spenning ved dysen.

Som tidligere nevnt vil gjennomsnitts-spenningen ved dysen avhenge av frekvensen og størrelsen av høyspenningspulsene som anvendes på kondensatoren, størrelsen er begrenset fordi det er nødvendig å unngå spenninger som vil forårsake corona-utladning. Frekvensen av pulsene er typisk i området 10 til 40 Hz, og fortrinnsvis i området 15 til 30 Hz. Frekvensen som trengs vil avhenge av den belastning som forårsakes av væsken som blir sprøytet, som i sin tur vil avhenge av egenskapene, f.eks. den elektriske resistivitet, av væsken og den volumetriske strøm-ningshastighet. Den sistnevnte er fortrinnsvis under 0,25, spesielt under 0,1 ml/s. En hastighet på 0,05 ml/s representerer typisk en belastning på mindre enn 100 nA.

Om ønsket kan generatoren utstyres med en anordning for å variere frekvensen og/eller størrelsen, dvs. spenningstoppene, av høyspenningspulsene ettersom den volumetriske strømnings-hastighet blir variert.

Selv om lekkasjestrømmen gjennom kondensatoren praktisk talt er eliminert som et resultat av å benytte ledningene fra høyspenningsgeneratoren til å danne kondensatoren, vil ladnings-lekkasjen fra kondensatoren finne sted mellom pulsene, bl.a.

som et resultat av den motgående lekkasjestrømmen i likeretteren. Den motgående strømmen i likeretteren kan være betydelig i for-hold til belastningen som fremkommer ved ladningsoverføringen til væsken som blir sprøytet og som vil innvirke på minimums-frekvensen som kreves av generatoren. Vi foretrekker å anvende som likeretter en høyspenningsdiode med en oppgitt lekkasje-strøm på mindre enn 1 \ iA ved 37 kV ved 20°C. En slik diode vil ha lekkasjestrøm som skyldes motstrøm som er mindre enn omkring 100 nA ved 20 kV ved 20°C.

Sprøyteapparatet innbefatter fortrinnsvis en langstrakt del som det er meningen skal holdes i hånden med lavspenningskilden f.eks. batterier, og høyspenningsgeneratoren i ene enden av den langstrakte delen og med sprøytedysen i den andre enden. Ledningene som danner høyspenningskretsens kondensator kan således strekke seg langs den langstrakte delen for å forbinde dysenmroéd generatoren.

I en foretrukket utførelse er en ledning forbundet med dysen mens den andre er forbundet med, eller fremskaffer, en elektrisk ledende del nær, men avstandsplassert fra, dysen. Ved fast-settelse av ledningens kapasitans må kapasitansen mellom dysen og slik elektrisk ledende del tas med i beregningen. Den elektrisk ledende del holdes fortrinnsvis i det vesentlige på jord-potensial, f.eks. ved å tilveiebringe en forbindelse med jord fra ledningen via operatøren. En slik jordet elektrisk ledende del kan således virke som en feltjusterende elektrode som beskrevet i tidligere nevnte U.S. patent 4356528.

I en utførelse av apparatet er det i ene enden på en lang strakt holderinnretning plassert en høyspenningsgenerator og en beholder som kan romme lavspenningskilden, f.eks. batterier, og i den andre enden en beholder som kan romme en dunk med væske som skal sprøytes. Dysen kan danne en del av holderinnretningen eller kan være festet til dunken. I det siste tilfelle er det fremskaffet en anordning i holderinnretningen for å fremskaffe elektrisk forbindelse mellom ledningen fra den ene siden av høy-spenningsgeneratoren og dysen.

Apparatet er spesielt anvendbart ved sprøyting av væsker, slik som desinfeksjonsmidler, polérmidler o.l. med lave volumetriske strømningshastigheter. Væsken har fortrinnsvis en elektrisk resistivitet på 10 7 til 10 11 ohm cm.

Væsken kan tilføres sprøytedysen ved enkel falltilførsel. Imidlertid er dette lite gunstig i mange tilfeller siden det be-grenser den rommelige orientering som dysen kan holdes i ved bruk. Dette problem kan overvinnes ved å tilføre væsken til dysen fra en beholder under trykk, spesielt kan væsken tilføres fra en beholder som inneholder væsken og et komprimert trykkmiddel.

Det er å foretrekke at beholderen er anordnet slik at trykkmiddelet ikke blir sluppet ut gjennom dysen sammen med væsken som blir sprøytet. På denne måten blir forstøvningen av væsken ved hjelp av de elektrostatiske krefter ikke påvirket av at trykkmiddelet er tilstede. I en foretrukket utførelse innbefatter beholderen en sperrepakning med væsken som skal sprøytes oppbevart innenfor en sammenleggbar indre beholder som er plassert inne i den ytre beholderen med trykkvirkende fluidum i rommet mellom den indre og den ytre beholderen.

Leveringshastigheten på væsken til sprøytedysen vil avhenge av trykket som utføres av trykkmiddelet (som ofte er en gass ved omgivelsestemperatur og atmosfæretrykk, men som er en væske ved trykket som eksisterer inne i beholderen). Vi har funnet at trykket som utøves av trykkmiddelet, er ansvarlig for betydelige fluktuasjoner ettersom omgivelsestemperaturen varierer, med det resultat at væskens tilførselshastighet til dysen også blir ansvarlig for betydelige fluktuasjoner, og det kan virke-lig være slik at innenfor det området med omgivelsestemperaturer'som er ansvarlige for slike fluktuasjoner og som er vanlige å regne med ved bruk av sprøytepistolen, spesielt der sprøyte- pistolen brukes utendørs, kan trykket som utøves av trykkmiddelet, og følgelig strømningshastigheten, i noen tilfeller variere med en faktor på 4 eller mer.

Variasjoner i strømningshastigheten vil påvirke størrelsen og størrelsesfordelingen på væskedråpene som dannes ved den elektrostatiske forstøvning. Slike variasjoner i størrelsen på dråpene er uønsket siden for en hvilken som helst gitt væske er det en optimal dråpestørrelse, eller størrelsesområde, for den tilsiktede bruk av væsken.

F.eks. dersom dråpene er for store ved sprøyting av vekster med et desinfeksjonsmiddel, blir mengden av overdekning som gir et overtrekk på undersiden av bladene på vekstene, redusert, mens dersom dråpene er for små bevirker dette at de blir urime-lig påvirket av faktorer slik som vindstyrke, slik at de kan drive inn over andre vekster enn de som skal sprøytes og/eller drive mot operatøren.

Som et ytterligere karakteristisk trekk ved oppfinnelsen har vi tenkt ut en måte for å overvinne disse vanskelighetene på ved å variere dysespenningen for å kontrollere dråpe-størrelsen .

Følgelig tilveiebringer foreliggende oppfinnelse ytterligere forbedringer ved elektrostatiske sprøyteapparater av den type som er beskrevet ovenfor for sprøyting av en væske som dråper fra en dyse som tilføres væske fra en beholder under trykk ved å anvende en høyspenning ved dysen, ved at den innbefatter en anordning for å overvinne omgivelsestemperaturen og for å variere gjennomsnitts-spenningen som anvendes ved dysen som svar på den overvåkede temperatur for å opprettholde den gjennomsnittlige dråpestørrelsen innenfor et på forhånd bestemt område.

Gjennomsnitts-spenningen ved sprøytedysen kan varieres ved å variere amplituden, frekvensen og/eller formen på høy-spenningspulsene. Slike variasjoner kan bli forårsaket ved passende variasjon i lavspenningskretsen, f.eks. av størrelsen og/eller frekvensen på strømendringene i transformatorens primærvikling og/eller endringshastighetene av disse.

Ved å bygge inn en temperaturtølsom elektrisk komponent, f.eks. en termistor, i sprøyteapparatet og ved å benytte varia-sjonen i de elektriske egenskaper ved denne komponenten med temperaturen for å forandre transformatorens primærstrøm-endringer, kan den gjennomsnittlige høyspenning som anvendes ved dysen bli variert.

De gjennomsnittlige dysespenninger som trengs for å gi en spesifisert dråpestørrelse eller størrelsesfordeling ved forskjellige strømningshastigheter av en gitt væske ved en gitt strømningshastighet er at det kan trenges en gjennomsnitts-spenning på 15 kV ved dysen. Dersom strømningshastigheten blir øket med en faktor på 2, blir gjennomsnitts-spenningen som trengs for å oppnå den samme eller en lignende dråpestørrelse, typisk øket til 20 kV.

På lignende måte kan trykkvariasjoner i trykkmiddelet, og følgelig væskens strømningshastighet, med temperaturen også raskt bestemmes.

Fra disse data og fra temperaturkarakteristikkene til den temperaturfølsomme komponenten, kan den hensiktsmessige kretsen bli uthengt for å fremskaffe den nødvendige variasjon i dysespenningen for å opprettholde dråpestørrelsen innenfor det ønskede området.

Oppfinnelsen er illustrert med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Figur 1 er en vertikaltegning av en form av apparatet, figur 2 er et lengdesnitt av sprøytedelen av apparatet, figur 3 er et lengdesnitt av håndtaksdelen av apparatet, figur 4 er et elektrisk kretsdiagram,

figur 5 viser en modifikasjon av en del av kretsen av-bildet i figur 4.

Med henvisning først til figur 1 innbefatter apparatet en lengstrakt del 1 som har en håndtaksdel 2 som omfatter en ut-løser 3 og en sprøytehodeenhet 4 omfattende en hylse 5 hvor det er satt inn en patron som inneholder væsken som skal sprøytes. Patronen har en mekanisk påvirket ventil og en dyse hvor det

kan anvendes en høyspenning. Når patronventilen er åpen og en høyspenning blir tilført dysen, blir væsken elektrostatisk for-støvet som en dusj gjennom en åpning ved skråenden av sprøyte-hodeenheten 4. For å forsterke dusjen er det rundt hylsen 5, men isolert fra dysen, anbragt en ringformet leder 6 som danner en feltforsterkende elektrode, f.eks. som beskrevet i tidligere nevnte U.S. patent 4356528.

Skaftet til den langstrakte delen 1 innbefatter et rør dannet av to skallformede støpe-enheter av et elektrisk isolerende materiale.

Med henvisning til figur 2 er en av de skallformede støpe-enheter angitt med henvisningstallet 7. Hylsen 5 er støpt fra et elektrisk isolerende materiale og er vanligvis av sylindrisk form. Hylsen 5 er plassert på de skallformede støpe-enhetene ved hjelp av en åpensidet bokskonstruksjon 8 som er formet i ett med hylsen 5, hvor bokskonstruksjonen 8 kobles sammen med en hul tapp 9 på støpe-enheten 7 og en korresponderende tapp på den andre skallformede støpe-enheten. Hylsen 5 er utstyrt med tapper 10 som er formet i ett med hylsen 5, hvor en ende 11 av en ventilutløsende del 12 er dreibart montert.

Hylsen 5 er også utstyrt med en åpning 13 gjennom veggen

og gjennom denne går den andre enden 14 av den ventilutløsende delen 12, og integrerte flénser 15, 16 som virker som en føring for enden 14 av den ventilutløsende delen 12.

Den skrue som er montert på enden av hylsen 5 er et kjegle-formet munnstykke 17 som har en åpning 18 hvor enden av dysen på patronen kan stikke frem gjennom.

Patronen 19 som er vist delvis i snitt i figur 2, er en metallbeholder 20 som er utstyrt med en lukkeinnretning 21 som innbefatter en ventilenhet som typisk kan være av vanlig benyttet type for aerosol-bokser. Inne i beholderen 20 er det montert en elastisk pose 22 til åpningen 23 på ventilenheten. Væsken som skal sprøytes oppbevares inne i posen 2 2 mens rommet mellom posen 22 og veggene av beholderen 20 er fylt med en flyktig væske som trykkmiddel, f.eks. et fluorkarbon slik som dikloridfluormetan. Patronen 19 har også en dyse 24 som har et tynt hull (ikke vist) som strekker seg langsetter gjennom dysen. Dysen 24 er formet i ett med en flens 2 5 som utgjør en del av ventilenheten. Bevegelse av flensen 25 aksialt mot bunnen 26 av patronen 19 bevirker åpning av ventilen slik at væske tillates å strømme fra væskebeholdningen og ut av patronen gjennom det tynne borehullet som strekker seg gjennom dysen 24. Hullet har typisk en diameter på 1 mm mens tuppen av dysen 24 typisk har en halvkule-form med en diameter på 3 til 5 mm.

Patronen 19 blir holdt på plass ved en ribbe 27 på et deksel 28 som presses mot bunnen 26 av patronen og holder flensen 25 mot den ventilutløsende delen 12. Dekselet 28 er støpt av et elektrisk isolerende plastmateriale og er dreibart montert i et fremspring 29 i den skallformede støpe-enheten 7 og et korresponderende fremspring i den andre skallformede støpe-enheten. Dekselet 28 har en låsinnretning 30 formet i ett med dekselet, som går i inngrep med en tapp 31 som er formet i ett med hylsen 5.

En kontaktstrimmel 33 av fjærmetall strekker seg gjennom en åpning 32 i hylsen 5 og strimmelen blir holdt på plass mellom de skallformede støpe-enhetene og veggen på hylsen 5. Elektrisk forbundet med strimmelen 33, f.eks. ved lodding, er

en høyspenningsledning 34 fra en generator som er plassert i håndtaksdelen av apparatet. Ved påtrykking av en høyspenning i ledningen 34, blir høyspenningen påtrykket, via kontakt-strimmelen 33, metallpatronen 19 og følgelig, via ledning gjennom patronen og dens innhold, dysen 24.

Den ventilutløsende delen 12 er en støpt del av et elektrisk isolerende plastmateriale med slikt tverrsnitt at delen i nærheten av dysen 24, flensen 25, og tappen 10 er forholdsvis stiv, men den frie enden 14 er forholdsvis fleksibel. Den ventilutløsende delen 12 er utstyrt med en åpning 3 5 hvor-igjennom dysen 24 stikker, og fremspring 36 som er i kontakt med flensen 25 på hver side av dysen 24. Man ser derfor at langs-gående bevegelse av den frie enden 14 av den ventilutløsende delen 12 bort fra tappen 10 bevirker at flensen 25 blir trykket inn og således åpner ventilen. Den frie enden 14 av den ventil-utløsende delen 12 er utstyrt med en spalte 37 som er i inngrep med en krok 38 av en metalltråd 39 som strekker seg langs skaftet av den langstrakte delen til utløseren 3.

Som tidligere nevnt strekker det seg rundt hylsen 5 en metalltråd 6 som virker som en feltjusterende elektrode. En fleksibel forlengelse 40 av tråden 6 passer gjennom et spor (vist prikket i figur 2) i den skallformede støpe-enheten 7 og er elektrisk forbundet med metalltråden 39, f.eks. ved lodding.

Trådene 39 og 40 tilveiebringer således en elektrisk forbindelse fra utløseren 3 til den feltjusterende elektroden 6

og tråden 39 tilveiebringer også en mekanisk forbindelse fra utløseren 3 til den ventilutløsende delen 12.

Håndtaksdelen 2 av apparatet er vist i figur 3.

Inne i håndtaksdelen 2 av kapslingen er det sørget for en seksjon 41 som kan ta imot en rekke på to tørrbatterier 42, en høyspenningsgenerator-enhet 43, og en triggerenhet 44.

Generatorenheten innbefatter et trykt kretskort 45 hvor det er montert de forskjellige komponentene på vist i figur 4 innenfor den stiplede innrammingen. For enkelhets skyld er disse komponentene ikke vist i figur 3. Kortet 45 er montert i en støpedel 46 av elektrisk isolerende plastmateriale. I støpedelen 46 er det også montert en utgående opptransformator 4 7 som er forbundet med kortet 4 5 med ledningene 4 8 og 49. Høy-spenningsutgangen fra transformatoren 47 blir matet, via en høyspenningsdiode 50 (ikke vist i figur 3), til høyspennings-ledningen 34 via en kontakt inne i hylsen 51 festet til transformatoren 47. Generatorenheten 43 er anbragt ved fremspring-ene 52, 53, 54 og 55 som er støpt i ett med den skallformede støpe-enheten 7 og ved korresponderende fremspring (ikke vist) i den andre skallformede støpe-enheten.

Kortet 45 er utstyrt med to elektriske kontakter 56, 57. Kontakten 56 er en fjærmetallstrimmel som strekker seg rundt støpedelen 46 til trigger-enheten 44, mens kontakten 57 strekker seg inn i batteriseksjonen 41 hvor den er i kontakt med den positive enden av kjeden av batterier 42. Langs seksjonen 41 strekker det seg en tråd 58. Ved den bakre enden av seksjonen 41 er tråden 58 formet som en spiralfjærkontakt 59 som presser kjeden av batterier 42 i kontakt med kontaktstykket 57. Tråden 58 tjener også til å forbinde den negative kontakten av batteri-rekken med trigger-enheten 44.

Trigger-enheten 44 innbefatter en utløserarm 3 laget av et elektrisk ledende plastmateriale som er dreibart montert på knaster 60 i de skallformede støpe-enhetene. Den frie enden av tråden 58 fra batteriseksjonen strekker seg gjennom et hull i armen 3 slik at det dannes en kontaktpinne 61. I armen 3 er det også montert en pinne 62 som er formet av et elektrisk isolerende materiale. Pinnen 62 er i kontakt med kontaktfjær-strimmelen 56 fra kretskortet 45 for å holde strimmelen 56 borte fra kontakt med pinnen 61 når utløserarmen 3 er i "ut"-posisjon. Strimmelkontakten 56 er avstandsplassert til siden fra armen 3 og følgelig isolert fra denne når utløseren er i "ut"-posisjon. Rotasjon av armen 3 fra "ut"-posisjon forårsaker at kontakt- pinnen 61 kommer i kontakt med strimmelkontakten 56 for således å slutte kretsen for å tilføre strøm fra batteriene 42

til generatoren.

Rundt en forlengelse 63 som er en del 'av utløserarmen 3

er det hektet en forbindelsestråd 39. Det er sørget for en returfjær (ikke vist) for å spenne armen 3 til "ut"-posisjon.

Under bruk fremskaffer operatørens finger som er i kontakt med utløserarmen 3, en forbindelse, gjennom operatøren, med jord slik at den feltforsterkende elektrode 6 og den negative side av batterikjeden blir jordet.

Med henvisning til figur 4 består lavspenningsdelen av høyspenningsgeneratorkretsen av en konvensjonell transistori-sert metningsoscillator formet av primærspolen 64 av en første opptransformator 65, motstand 66 og en transistor 67. Denne oscillatoren har en typisk frekvens av størrelsesorden på 10

til 100 kHz. Sekundærsiden av transformatoren 65 er forbundet, via en diode 68, med en kondensator 69. I parallell med kondensatoren 69 er det forbundet et gassutladningsrør 70 som er forbundet i serie med primærviklingen av utgangs-opptransforma-toren 47. I høyspenningsutgangskretsen i figur 4 er det vist i stiplet strek en kondensator 71. Denne kondensatoren er ikke en adskilt komponent, men representerer kapasitansen mellom høy-spenningsledningen 34, patronen 19, og dysen 24 og de nærliggende "jordede" komponentene, f.eks. trådene 39 og 40, og den feltforsterkende elektroden 6.

For å sikre at kondensatoren 71 har den ønskede verdi, typisk 20 til 40 pF, kan det sørges for føringer (ikke vist)

i de skallformede støpe-enhetene for å holde tråden 3 9 i den ønskede avstand fra høyspenningsledningen 34.

Under bruk fremkaller metningsoscillatoren strømpulser i sekundærviklingen i transformatoren 65 som lader opp kondensatoren 69 via dioden 68. Når spenningen over kondensatoren 69 når tennspenningen til gassutladningsrøret 70, blir dette ledende og lader ut kondensatoren 69 gjennom primærviklingen av utgangstransformatoren 47 inntil spenningen over gassutladnings-røret faller til slukkespenningen. Tennspenningen er typisk 150 til 250 V og slukkespenningen er mindre enn 10 V.

Utladningen av kondensatoren 69 gjennom primærviklingen

av transformatoren 47 fremskaffer høye spenningspulser i

sekundærviklingen av denne, disse høyspenningspulsene lader opp kondensatoren 71 via dioden 50 og opprettholder således en tilstrekkelig høy spenning mellom dysen 24 og den feltforsterkende elektroden 6 for elektrostatisk forstøvning av væsken fra dysen 24.

Produksjonsfrekvensen for høyspenningspulser bestemmes av verdien på kondensatoren 69, impedansen av sekundærviklingen av transformatoren 65 og størrelsen og frekvensen av pulsene som fremskaffes av metningsoscillatoren.

I ett eksempel ble en desinfeksjonsmiddelblanding med resistivitet 8 x 10 7 ohm cm sprøytet fra apparatet av typen vist i figurene 1 til 4. Spenningen ved dysen 24 var omkring 18 kV, strømningshastigheten på væsken var 1 ml/min., frekvensen på høyspenningspulsene var omkring 25 Hz. Kapasitansen av kondensatoren 71 var omkring 20 pF og hovedsakelig dannet av kapasitansen mellom trådene 3 4 og 3 9 som hver var omkring 0,9 m lange og adskilt med omkring 2 cm i gjennomsnitt. De serie-koblede batteriene 42 ga en spenning på 3,1 V og strømforbruket fra disse var omkring 150 mA.

I den modifiserte kretsen i figur 5 er anordningen av generatoren modifisert ved at gassutladningsrøret 70 er byttet ut med en tyristor 72 og ved at det er bygget inn en temperatur-avhengig triggerkrets 73 hvor utgangssignalet blir tilført styre-elektroden av tyristoren 72.

Denne temperaturavhengige triggerkretsen omfatter en tempe-raturfølsom komponent, f.eks. en termistor, og er anordnet slik at når temperaturen øker, blir tyristoren 72 trigget til å bli ledende slik at kondensatoren 69 således blir ladet ut gjennom primærviklingen av utgangstransformatoren 47 ved økende spenninger over kondensatoren 69. Selv om dette resulterer i en reduk-sjon av frekvensen av utladninger av kondensatoren 69, blir graden av energioverføring til høyspenningskretsen øket og gir således en øket spenning ved dysen 24.

Når temperaturen øker, øker trykket som utøves av den flyktige væsken i beholderen 20, og således øker strømnings-hastigheten på væsken gjennom dysen 24. Karakteristikken til den temperaturavhengige triggerkretsen 73 er innrettet slik at spenningén ved dysen 24 blir øket når strømningshastigheten gjennom dysen 24 øker, for på den måten å gi det ønskede spekter av dråpestørrelser.

Claims (10)

1. Bærbart elektrostatisk sprøyteapparat som innbefatter (a) en sprøytedyse, (b) en anordning for å tilføre væske som skal sprøytes til sprøytedysen, (c) en lavspenningskilde, (d) en høyspenningsgenerator som får sin energi fra lavspenningskilden, hvorved likerettede høyspenningspulser kan bli produsert over generatorens utgangsklemmer, (e) en kondensator forbundet med dysen og med ene siden av generatorutgangen, hvorved kondensatoren kan lades opp av de likerettede høyspenningspulsene slik at dysen kan holdes på et tilstrekkelig høyt potensial med hensyn til den andre siden, av generatorutgangen, for å bevirke elektrostatisk forstøvning av væsken ved dysen, karakterisert ved at kondensatoren har en verdi 2x10^ under = pF, hvor V er gjennomsnittsspenningen, uttrykt i kV, som generatoren er istand til a opprettholde ved dysen, og ved at kondensatoren blir dannet av kapasitansen mellom en ledning som forbinder ene siden av generatorutgangen med dysen og en ledning som er forbundet med den andre siden av generatorutgangen, og at generatoren er istand til å produsere høyspenningspulser av slik størrelse og frekvens at spenningen ved dysen kan holdes på en tilstrekkelig verdi til å bevirke elektrostatisk forstøvning av væsken, men uten at det oppstår corona-utladning.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at kondensatoren har en verdi over : ~ pF. V

3. Apparat ifølge krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at kondensatoren har en verdi mellom 10 og 50 pF.

4. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at generatoren er istand til å opprettholde en spenning mellom 10 og 2 5 kV ved dysen.

5. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at høyspenningspulsene blir likerettet i generatoren ved en diode som har en lekkasjestrøm som er mindre enn 1 \ iA ved 37 kV og 20°C.

6. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at generatoren innbefatter en kondensator som kan bli ladet ut gjennom primærviklingen av en opptransformator via en trigger-innretning hvorved utladning av kondensatoren gjennom primærviklingen produserer høyspennings-pulser i sekundærviklingen i transformatoren.

7. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at generatoren produserer høyspenningspulser med en frekvens under 50 Hz.

8. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at en elektrisk ledende del er plassert nær, men med avstand fra dysen og forbundet med den andre siden av generatorutgangen, og at kondensatoren med verdi 2 x 10^ under -~ V^ pF er dannet av ledningen som forbinder ene siden av gene- ratorutgangen med dysen og ledningen som forbinder andre siden av generatorutgangen med den elektrisk ledende delen.

9. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at anordningen som tilfører væske til sprøytedysen innbefatter en mekanisk operert ventil som aktiviseres av en utløser som er plassert på et annet| ted enn ventilen og at kondensatoren med en verdi under ^ <X>? " <*> "^ pF er dannet ved ledningen som forbinder ene siden av V generatorutgangen med dysen og en elektrisk ledende del som danner en del av den mekaniske forbindelsen fra utløseren til ventilen, den elektrisk ledende delen er elektrisk forbundet med den andre siden av generatorutgangen.

10. Apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9, karakterisert ved at anordningen som tilfører væske til dysen innbefatter en beholder som er under trykk og at det er sørget for anordning for å overvåke omgivelses temperaturen og for å variere gjennomsnittsspenningen som tilføres dysen som svar på den overvåkede temperaturen for å opprettholde den gjennomsnittlige dråpestørrelsen på væsken som sprøytes fra dysen, innenfor et på forhånd bestemt område.